急性髓系白血病（AML）是一种侵袭性血液系统恶性肿瘤，以骨髓中原始髓系细胞异常增殖为特征。以下为常用AML动物模型及其构建方法、特点与应用场景。
原理：将人源AML细胞系移植至免疫缺陷小鼠，模拟白血病增殖与扩散。
常用细胞系：
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细胞系 |
突变基因 |
特点 |
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HL-60 |
PML-RARα（APL亚型） |
早幼粒细胞分化阻滞 |
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MOLM-13 |
FLT3-ITD |
高侵袭性，快速成瘤 |
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KG-1 |
TP53缺失 |
耐药性研究常用 |
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MV4-11 |
FLT3-ITD + MLL-AF4 |
双重突变，模拟高危AML |
构建步骤：
细胞准备：收集对数生长期细胞，调整密度至1×106~1×107 cells/mL（PBS或无血清培养基）。
接种途径：
尾静脉注射（模拟全身扩散）：100-200 μL/只（含1×106~5×106细胞）。
骨髓腔内注射（局部浸润）：胫骨或股骨骨髓腔注射（需手术暴露）。
动物品系：NOD/SCID、NSG或NOG小鼠（重度免疫缺陷）。
原理：将AML患者原代细胞（骨髓或外周血）直接移植至小鼠，保留肿瘤异质性。
优势：高度模拟患者遗传和表型特征，适合个性化治疗研究。
步骤：
样本处理：Ficoll密度梯度离心分离单个核细胞，筛选CD34+/CD38-白血病干细胞。
移植方法：尾静脉或骨髓腔注射（细胞量≥1×106/只）。
验证标准：
外周血/骨髓中人源细胞占比＞5%（流式检测CD45+人源标记）。
病理学确认白血病细胞浸润（肝、脾肿大）。
原理：通过基因编辑技术（CRISPR/Cas9、转基因）引入AML相关突变。
常见模型：
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基因突变 |
表型特征 |
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FLT3-ITD |
髓系增殖、高白血病负荷 |
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NPM1突变 |
核仁定位异常，协同其他突变 |
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RUNX1-ETO（t8;21） |
阻断髓系分化，模拟M2亚型 |
原理：利用小鼠白血病细胞（如MLL-AF9转导的造血干细胞）移植至同系小鼠。
应用：研究白血病干细胞自我更新及微环境互作。
外周血分析：
流式细胞术检测人源CD45+细胞比例。
血涂片观察原始/幼稚细胞形态。
骨髓/脾脏病理：
骨髓细胞学：吉姆萨染色评估白血病细胞浸润。
脾脏重量：AML小鼠脾脏重量显著增加（正常小鼠脾重≈0.1g，AML可达0.5-1.0g）。
生存分析：记录小鼠生存期（对照组平均生存期：CDX模型4-6周，PDX模型8-12周）。
分子标志物：qPCR/WB检测突变基因（如FLT3-ITD、NPM1）表达。
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模型类型 |
优点 |
局限性 |
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CDX |
操作简单、成本低、成瘤周期短（2-4周） |
异质性低，无法反映患者肿瘤微环境 |
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PDX |
保留患者肿瘤异质性，适合个体化治疗 |
成本高、周期长（6-12个月） |
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GEMM |
模拟特定基因突变驱动机制 |
表型潜伏期长（6-12个月），维护复杂 |
药物筛选：评估化疗药（阿糖胞苷、柔红霉素）、靶向药（FLT3抑制剂、IDH1/2抑制剂）疗效。
耐药机制：研究药物外排泵（ABC转运体）、白血病干细胞休眠对治疗抵抗的影响。
免疫治疗：测试CAR-T细胞、双特异性抗体对AML的清除效果（需使用人源化小鼠模型）。
微环境互作：骨髓基质细胞、血管内皮细胞对白血病进展的调控作用。
细胞活力：移植前确保细胞活力＞90%（台盼蓝染色）。
动物伦理：
当小鼠出现体重下降＞20%、活动力显著降低或瘫痪时需人道处死。
符合AAALAC动物福利标准。
监测频率：每周至少2次外周血检测，避免漏检早期白血病细胞扩散。
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组别 |
生存期（天） |
脾脏重量（g） |
骨髓人源细胞占比（%） |
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对照组 |
35 ± 5 |
0.45 ± 0.1 |
65 ± 10 |
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FLT3抑制剂组 |
60 ± 8 |
0.25 ± 0.05 |
20 ± 5 |
