为什么说猪是肺纤维化研究的 “黄金模型”?—— 从病理相似到临床转化的关键跨越-技术前沿-资讯-生物在线

为什么说猪是肺纤维化研究的 “黄金模型”?—— 从病理相似到临床转化的关键跨越

作者:深圳灵赋拓普生物科技有限公司 2025-05-08T00:00 (访问量:392)

一、肺纤维化:被忽视的 “肺部绝症”

肺纤维化,一种因肺组织异常修复导致的进行性疾病,患者肺脏会逐渐硬化如 “丝瓜瓤”,最终因呼吸衰竭死亡。由于发病机制复杂,临床治疗手段有限,构建高度模拟人类病理的动物模型,成为突破研究瓶颈的关键。

二、动物模型 “选秀”:为何猪能脱颖而出?
先看一张关键对比表,秒懂不同模型的核心差异:

🐷 猪模型不可替代的优势

  • 解剖 “神复制”:肺脏大小、肺泡形态、血管分布与人类几乎一致,纤维化从肺泡炎到胶原沉积的病理过程高度契合;

  • 功能 “近真人”:可评估治疗对肺通气、换气功能的长期影响,弥补小鼠等小型动物模型的局限性。【点击蓝字,查看往期推文:🫁 肺纤维化研究干货!博来霉素诱导小鼠模型构建全解析

     

三、实证研究
猪模型如何 “复刻” 人类肺纤维化?

国际研究团队通过气管滴注博来霉素构建猪模型,关键发现如下:

1. 纤维化进程可量化追踪

  • 磁共振弹性成像:4 周时肺剪切刚度比基线升高 55%(1.52±0.41 vs 0.98±0.23),8 周达 67%(1.64±0.40),直观反映肺组织 “变硬”;

图 1  博来霉素滴注(右)与对照(左)肺剪切刚度值的比率

(https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10023269/)

 

  • 剂量依赖性差异:低剂量组(1 U/kg)纤维化持续进展,高剂量组(1.75 U/kg)8 周时显著加重。

图2.不同时期肺泡灌洗液细胞分析

(https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10023269/)

 

2. 病理染色 “直击” 纤维化核心

  • HE 染色:高剂量组肺组织出现斑片状炎性浸润,低剂量组炎症轻微;

  • MT+α-SMA 染色:高剂量组胶原沉积显著增加,成纤维细胞活化标志物(α-SMA)表达上调,清晰呈现 “炎症 - 修复 - 纤维化” 级联反应。

图3.博来霉素诱导肺纤维化8周后肺组织病理结果

(https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10023269/)

四、三大核心应用:猪模型如何推动研究落地?

💊 1. 新药研发
从 “实验室” 到 “病床” 的关键跳板
  • 疗效评估:观察药物能否逆转肺组织破坏(如减少胶原沉积、降低肺硬度),量化肺功能指标(如肺活量、弥散功能)改善程度;

  • 安全预警:监测药物代谢路径及潜在毒性(如肝肾功能、全身免疫反应),避免人体试验风险。
    现状:多款抗纤维化新药(如 TGF-β 抑制剂)通过猪模型优化后,已进入临床 Ⅱ 期试验。

🔬 2. 发病机制
解密纤维化 “死亡链条” 的显微镜
  • 细胞层面:动态观察肺泡上皮细胞损伤→成纤维细胞异常活化→胶原过度分泌的完整过程;

  • 分子靶点:筛选关键信号通路(如 PDGF、Wnt 通路),为开发 “精准刹车药” 提供靶点。

🚀 3. 医疗器械
临床前 “实战” 的最佳考场
  • 成像设备:验证 CT/MRI 对早期纤维化病灶的检出能力,确保不漏诊微小病变;

  • 介入器械:在猪肺中模拟支气管镜下给药、支架植入等操作,优化器械设计及操作流程,降低临床风险。

灵赋拓普生物
五、我司突破:构建高还原度猪肺纤维化模型体系
· 猪肺纤维化模型技术路线图 ·

🗺️ 技术路线(57 天全周期监测)

  • Day0:精准气管滴注博来霉素,诱导单侧肺纤维化;

  • Day7/14/28/56:通过 DR-X 光、CT 扫描动态捕捉肺部影像变化(4 周斑片状阴影→8 周密度增高,纤维化进展明确);

造模4周、8周肺部CT影像图

  • Day57:病理活检显示肺泡壁显著增厚、炎性细胞浸润,与人类特发性肺纤维化(IPF)病理特征高度匹配。

     

    造模8周肺部活检病理结果

    免疫组化结果

✅ 核心优势

  • 病理保真:结构破坏、胶原沉积等关键病理指标与临床标本一致率超 90%

  • 灵活定制:支持气管滴注、雾化吸入等多种造模方式,适配不同药物 / 器械测试需求;

  • 全链条支持:提供从影像评估到分子病理的多维度数据,满足新药申报及器械注册要求。

六、理性看待猪模型

何时该选择这个 “贵价” 方案?

✅ 适用场景
  • 研究目标为 “临床转化前最后验证”(如细胞治疗、基因疗法);

  • 需评估治疗对肺脏整体功能的长期影响(≥3 个月观察周期);

  • 其他模型(如小鼠 / 大鼠)无法满足病理相似性要求。


⚠️ 局限性
单只猪模型成本约为小鼠的 200 倍,建议在研究关键阶段(如新药 Ⅱ 期前、器械注册申报)使用,平衡科学价值与成本效益。

 

最后
结语

从基础机制解析到临床产品落地,猪肺纤维化模型凭借 “类人类” 病理特征,成为连接实验室与患者的关键桥梁。尽管成本高昂,但其提供的高价值数据正推动肺纤维化治疗从 “无药可治” 走向 “精准干预”。


如果您的研究需要高还原度的临床前验证模型,或希望了解猪模型构建的详细方案,欢迎联系我们,获取定制化技术支持!

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注:部分研究数据及方法来源于公开文献(PMID: PMC10023269),具体实验设计请以原始研究为准。
技术支持:深圳灵赋拓普生物科技有限公司动物模型研发与技术部门
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小红书:@深圳灵赋拓普生物

作者 | 谢娇艳

排版 | 翁小云
审核 | 韦云婷

统筹制作 | 深圳灵赋拓普生物科技有限公司

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关于灵赋拓普

    深圳灵赋拓普生物科技有限公司(简称灵赋拓普)成立于2015年,是一家专注动物科研,服务临床前研究与评价的创新型CRO企业。公司以动物模型为核心,同时开展细胞、病理、蛋白、分子、生化、行为学等一站式服务,赋能生命科学和生物医药研究。灵赋拓普在深圳南山、光明、坪山及广州拥有研发基地及实验动物中心,提供医疗器械评价、大小动物模型开发、药物筛选与评价、动物饲养等临床前CRO服务。先后获得国家高新技术企业、专精特新企业、质量管理体系等荣誉认证。公司具有核心研发和专业技术团队,致力于成为全国动物科研服务领跑品牌,实现“愿天下没有难治的疾病”的美好愿景。

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