减少和取代小鼠用于模拟人血小板在体内的反应

项目背景

在先前资助的NC3Rs项目赠款中，Emerson博士开发并验证了一种用于研究小鼠血小板血栓栓塞的精制方法。该模型可用于研究正在形成的血栓在活的有机体内通过放射标记从供体小鼠中分离出的血小板，并将其注射到终末麻醉的受体小鼠中。然后给予亚致死剂量的凝血剂，并实时无创测量血小板积累。该模型避免了在有意识动物中使用死亡作为终点所带来的严重痛苦，而在该领域的小组传统使用的模型中，死亡是终点。

我们为什么要资助它

该项目的目的是在血小板血栓栓塞的精细模型中使用放射性标记的人类血小板，以取代捐献血小板所需的小鼠。

供体小鼠约占改良方案所需小鼠的50 - 60%。如果正在研究药物的影响，则必须在研究之前通过灌胃的方式给供体小鼠注射药物。使用人类血小板的可行性在NOD-的初步研究中得到了证实scid老鼠。艾默生博士先前的NC3Rs项目拨款将每次实验所需的小鼠数量从200只减少到30只。用人类血小板替换小鼠血小板可以使每次研究所需的小鼠数量进一步减少到15只。

研究方法

将从健康的献血者那里采集血液，并通过离心分离法分离血小板。然后，在输血到麻醉的受体NOD-之前，这些将被放射标记scid鼠标。在肺血管中监测循环血小板，在精制的小鼠模型中，可以在两小时内检测到稳定的血小板计数。最初，将进行实验，以确定人类血小板是否存在类似的稳定时间框架，以及在此时间之后它们是否仍保持活性。后者将通过分析人类血小板是否对ADP和其他血小板激动剂有反应来建立。

这个人性化的小鼠模型还将通过分析血小板对阿司匹林的反应进行验证，阿司匹林可以低剂量服用，具有抗血栓作用。最后，在一项研究中，通过在血小板捐献之前将药物给人类志愿者，而不是给老鼠，来评估一种药物(如阿司匹林)的效果的可行性将被评估。

直到最近，评估小鼠血小板血栓栓塞的方法还包括将致血栓物质注射到意识清醒的动物体内，以诱导死亡或瘫痪。这一程序造成了相当大的痛苦和折磨，而且在科学上是有限的，因为它只模拟了一种广泛疾病的一个极端终点。2006年获得的一项NC3Rs研究基金允许我们改进这种方法，以便通过实时监测放射标记的血小板来记录麻醉小鼠的非致死性反应。除了将程序从严重级别细化到非机密级别之外，我们还能够通过记录单个动物的多种反应来减少小鼠的使用。我们改进的模型包括大量供体小鼠的死亡，这些供体小鼠被放血获取血小板，并随后重新注入受体动物。我们现在将证明，人类供体可以代替小鼠，减少50%的小鼠使用，并减少受药物管理程序影响的小鼠数量。为了达到这一目的，我们将把放射标记的人类血小板注入小鼠，以创建一个人性化的小鼠模型。我们打算通过开展实验，确认模型中正常的血小板生理反应性，并支持组织学分析，从而扩展我们的初步数据，以充分描述作为血栓形成模型的人化小鼠。此外，我们将证明这一点在活的有机体内使用阿司匹林等药剂的药理学实验可以通过给人类志愿者服用阿司匹林来进行，而不是给供体小鼠灌胃。除了3Rs的好处，人化小鼠模型的发展还有科学优势，使我们能够研究受控的、可能经过基因改造的人类细胞，而不是动物细胞，在活的有机体内环境。我们打算在高质量的同行评议期刊上发表我们的研究成果，并参与利益相关者、科学和公众传播活动。新利体育网页版我们工作的3Rs影响不仅会发生在我们自己的团队中，还会发生在已经与我们合作的团队中，他们将我们改进的方法应用到自己的研究中。

Taylor KA和Emerson M(2018)。小鼠心血管模型的改进:开发、应用与传播。F1000Research7:593。doi: 10.12688 / f1000research.14456.1

霍尔布鲁克Let al。(2012)。NOD/SCID小鼠模型评估人类血小板聚集在活的有机体内．J Thromb Haemost(3): 490 - 2。doi: 10.1111 / j.1538-7836.2011.04595.x

摩尔C和爱默生M(2012)。血小板聚集反应的评估在活的有机体内在鼠标。在:吉宾斯J.， mahat - smith M.(编)血小板和巨核细胞。分子生物学方法(方法与协议),第788卷。施普林格，纽约，纽约doi: 10.1007 / 978 - 1 - 61779 - 307 - 3 - _2

摩尔Cet al。(2011)。一氧化氮合酶内皮亚型在调节男性和女性血小板聚集中的独特作用和位置在活的有机体内．欧洲药理学杂志651(1 - 3): 152 - 8。doi: 10.1016 / j.ejphar.2010.11.011

爱默生M(2010)。细化，减少和替换的方法在活的有机体内心血管疾病的研究。英国人J杂志161(4): 749 - 754。doi: 10.1111 / j.1476-5381.2010.00959.x

琼斯年代等．(2010)。质膜钙atp酶调节钙稳态，细胞内信号事件和血小板功能。新利体育网页版J Thromb Haemost8(12): 2766 - 74。doi: 10.1111 / j.1538-7836.2010.04076.x

摩尔C等．(2010)。一氧化氮和内皮型一氧化氮合酶在血栓形成过程中对血管和血小板活性的调节作用。血栓和止血法104(2): 342 - 9。doi: 10.1160 / th09 - 11 - 0764