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。

🐷 猪模型不可替代的优势
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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;
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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】
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
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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/)
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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
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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;
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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?
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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;
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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。
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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;
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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。
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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;
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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。
🗺️ 技术路线(57 天全周期监测)
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Day0:精准气管滴注博来霉素,诱导单侧肺纤维化;
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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
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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
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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%;
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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;
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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?
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研究目标为 “临床转化前最后验证”(如细胞治疗、基因疗法);
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需评估治疗对肺脏整体功能的长期影响(≥3 个月观察周期);
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其他模型(如小鼠 / 大鼠)无法满足病理相似性要求。
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。
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”。
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
作者 | 谢娇艳
排版 | 翁小云统筹制作 | 深圳灵赋拓普生物科技有限公司
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