动物造模丨药物诱导甲亢模型构建：从原理到实操全解析

生物科研实验室

一、模型构建原理
甲亢的核心特征是血清中游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、游离甲状腺素（FT4）水平升高，促甲状腺激素（TSH）水平降低。药物诱导法通过外源性补充甲状腺激素（如左旋甲状腺素L-T4、三碘甲状腺原氨酸T3），或通过激活甲状腺激素受体（如Graves病模型），模拟甲亢的生理和病理状态。 常用药物及机制： 1.左旋甲状腺素（L-T4）：通过腹腔注射或灌胃长期给药，经肝脏代谢为T3，模拟甲状腺激素过量状态。 2.T3直接注射：起效快，但半衰期短，需频繁给药。 3.Graves病模型：通过注射TSH受体激动剂或质粒，诱导自身免疫性甲亢。 二、材料准备 1. 实验动物 •品系选择：SD大鼠（6-8周龄，体重180-220g）或C57BL/6小鼠（8-10周龄，体重20-25g）。 •饲养条件：SPF级环境，12小时光照周期，自由进食饮水。 2. 试剂与仪器 •主要试剂：左旋甲状腺素钠（L-T4）、T3、生理盐水、ELISA试剂盒（检测TSH、FT3、FT4）、多聚甲醛、HE染色试剂。 •仪器设备：微量注射器、电子天平、离心机、酶标仪、石蜡切片机。 三、实验操作步骤 1. 动物适应与分组 •实验前将动物置于实验室环境中适应3-5天，观察其精神状态及进食情况。 •随机分为模型组和对照组，每组至少8只（避免个体差异影响结果）。 2. 药物配制 •L-T4溶液配制： •称取L-T4粉末，溶于含0.1% NaOH的生理盐水中（终浓度0.5mg/ml）。 •涡旋震荡至完全溶解，4℃避光保存，使用前复温至室温。 •T3溶液配制： •溶解于含1%羧甲基纤维素钠（CMC-Na）的生理盐水（终浓度50μg/ml），现配现用。 3. 给药方案 •L-T4诱导法： •剂量：大鼠0.5mg/kg/d，小鼠1.5mg/kg/d。 •方法：腹腔注射或灌胃，连续给药14-21天。 •注意：灌胃需使用钝头针，避免损伤食道；腹腔注射需避开肝脏区域。 •T3诱导法： •剂量：大鼠25μg/kg/d，小鼠50μg/kg/d。 •方法：皮下注射，每日1次，持续7-10天。 4. 模型验证与样本采集 •行为学观察：给药后第7天起，记录动物体重、摄食量、活动度（甲亢模型常表现为多动、消瘦）。 •血清采集： •末次给药24小时后，腹腔注射3%戊巴比妥钠（40mg/kg）麻醉动物。 •腹主动脉采血2-3ml，静置30分钟后离心（3000rpm，15分钟），取血清分装于EP管，-80℃保存。 •甲状腺组织取样： •处死后迅速摘取甲状腺，生理盐水冲洗后，4%多聚甲醛固定24小时，石蜡包埋切片（厚度4μm）。 5. 指标检测 •血清学检测： •使用ELISA试剂盒检测TSH、FT3、FT4水平（严格按说明书操作，设复孔）。 •判断标准：模型组FT3、FT4显著升高（较对照组升高2倍以上），TSH显著降低。 •组织病理学分析： •HE染色观察甲状腺滤泡上皮细胞增生、胶质减少等特征。 四、注意事项与常见问题 1. 动物福利与伦理 •甲亢模型动物可能出现躁动、攻击性增强，需单独饲养或提供充足活动空间。 •若体重下降超过20%或出现严重呼吸困难，需立即终止实验。 2. 操作细节优化 •药物稳定性：L-T4溶液需避光保存，反复冻融易失效。 •麻醉风险：戊巴比妥钠过量易导至呼吸抑制，需精确计算剂量。 3. 常见问题与解决 •模型不成功：可能与剂量不足、给药时间短或动物个体差异有关，建议预实验调整剂量。 •采血溶血：避免用力震荡采血管，使用预冷EP管并及时离心。 五、模型应用场景 1.药物筛选：评价抗甲亢药物（如甲巯咪唑）的疗效。 2.机制研究：探究甲亢导至的心肌肥大、骨质疏松等并发症的分子通路。 3.免疫研究：结合免疫激活剂构建Graves病模型。