生物医学鸡胚运用分析

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1资料和方法

1.1资料来源

由第一作者在2011-06进行检索。检索数据库：PubMed数据库，网址www.ncbi.nlm.gov/PubMed；CNKI数据库，网址www.cnki.net/；英文资料的检索时间范围为1967/2011；中文资料的检索时间范围为1990/2011。英文检索词为“chickenembryochorioallantoicmembranemodel;neuronalculture”；中文检索词为“鸡胚绒毛尿囊膜，模型；神经细胞培养”。

1.2入选标准

纳入标准：①鸡胚培养方法的应用。②神经细胞培养的研究。③疾病模型。排除标准：①与此文目的无关。②较陈旧的文献。③重复同类研究。

1.3质量评估

基础研究和疾病模型研究原著163篇，综述40篇，述评2篇。

2结果

2.1纳入文献

基本情况初检得到205篇文献，中文123篇，英文82篇。阅读标题和摘要进行初筛，排除因研究目的与此文无关112篇，内容重复性的研究59篇，共保存34篇中英文文献做进一步分析。文献[1-2]研究了鸡胚的组织结构特点，文献[3-30]篇分析了鸡胚在肿瘤研究、病毒培养、药物作用研究领域的应用，文献[31-34]篇利用鸡胚研究了氧化应激模型及子宫内膜移位症鸡胚模型。

2.2结果描述

2.2.1鸡胚的组织结构特点鸡胚一般是鸡的受精卵从开始孵化到雏鸡的阶段，该阶段20~21d。鸡胚有3个胚层发育而成，在发育的不同阶段具有不同的结构特点。实验中应用第5~11天的鸡胚较多，在该阶段鸡胚具有胚体、羊膜、绒毛膜、尿囊和卵黄囊等结构，外面被覆壳膜和壳。第10天绒毛膜与尿囊合并为绒毛尿囊膜，主要由3层构成：外胚层，紧贴壳膜，由一到两层绒毛膜上皮构成；中胚层，富含大量毛细血管和间质细胞；内胚层，面向尿囊腔，是一层扁平的内皮。绒毛尿囊膜紧贴多孔的壳，其中的血管网通过尿囊动脉和静脉与胚体的循环相连，是鸡胚的呼吸器官。该结构保证了足够的气体和养分交换，也使其能够有效的支持移植物的生长，从而成为多种实验的良好模型。卵黄囊是鸡胚的营养器官，含有丰富的血管网为鸡胚提供营养物质。鸡胚的免疫系统由T细胞介导的细胞免疫和B细胞介导的体液免疫构成。B细胞在相当与哺乳动物骨髓的法氏囊中分化，T细胞在胸腺分化。至孵育的第10天，鸡胚的免疫系统尚未完全建立，孵育的第11天后才能检测到T细胞和B细胞[2]，至第18天免疫系统方初步建立。这一特点使鸡胚在孵育的早期不对异物产生排异反应，有利于移植物的生长。

2.2.2鸡胚在肿瘤研究领域的应用鸡胚在肿瘤研究中的应用主要有肿瘤血管生成，肿瘤种植与转移，肿瘤侵袭等方面。目前认为肿瘤的血管生成在肿瘤的生长与转移中起主要作用。肿瘤的生长需要新生血管来提供养分，氧气和排泄代谢废物。如果没有新生血管形成，原发肿瘤的大小一般不超过2mm×2mm×2mm。对肿瘤血管生成的研究分为促进血管生成和抑制血管生成两个方面。血管生成的反应表现为围绕移植物的辐辏放射状血管生成和血管密度增加[3]；抑制血管生成的反应为血管减少，密度降低直至消失。Vacca等[4]用绒毛尿囊膜模型来研究浆细胞条件培养基诱导血管生成的能力，发现活动性骨髓瘤患者的条件培养基较非活动性骨髓瘤患者的条件培养基能显著促进血管的生成。他们还进一步发现多发性骨髓瘤的促血管生成反应和某些内源性血管生成抑制因子的缺失有关[5]。Ribatti等[6]通过把不同神经母细胞瘤患者的活检肿瘤组织移植入绒毛尿囊膜，证实有癌基因MYCN扩增者比无MYCN扩增者具有更显著的促血管生成作用。Kern等[7]应用绒毛尿囊膜模型研究发现硼替佐米(bortezomib,蛋白酶体抑制剂)有很强的抗血管生成作用，但这一作用可以被GRP-78因子所拮抗。通过构建各种肿瘤的绒毛尿囊膜模型，鸡胚在肿瘤的种植与转移的研究中也有广泛的应用。绒毛尿囊膜模型最早由Knighton等[8]提出，近年来国内外学者已成功的建立卵巢癌绒毛尿囊膜模型[9]、胃癌绒毛尿囊膜模型[10]、前列腺癌绒毛尿囊膜模型[11]，鼻咽癌绒毛尿囊膜模型[12]，骨肉瘤绒毛尿囊膜模型等[13]。肿瘤组织来源不同构建模型所需最佳条件有所区别，有文献报道黑色素瘤细胞株、前列腺癌细胞株接种细胞数在105~106就可以有较好的成瘤效果[11,14]；胆管癌细胞须在4×106时才能较好的形成移植瘤[15]；卵巢癌要求更高，需要107~108才形成移植瘤[10]；所以在建立不同肿瘤细胞的绒毛尿囊膜模型时要首先摸索出模型建立的最佳条件。这些模型的建立对研究肿瘤的种植与转移提供了很好的在体模型。Taizi等[16]利用白血病绒毛尿囊膜模型，通过DNA的定量分析，研究了白血病对各个脏器的侵袭情况。也有学者运用绒毛尿囊膜模型研究了肿瘤侵袭转移的关键环节，如癌细胞通过循环系统转移到靶器官[17]；转移的癌细胞通过血管壁转移到细胞间质和靶器官[18]；肿瘤细胞在靶器官内的增殖等[19]。

2.2.3鸡胚在病毒培养疫苗生产中的应用鸡胚适于部分敏感病毒的生长，长期以来被大量用于流感病毒等的培养和疫苗的生产。应用鸡胚材料进行病毒培养有两种方法：一种是直接接种在鸡胚的不同部位，如尿囊腔、羊膜腔等；一种是接种在体外培养的鸡胚细胞中，如成纤维细胞。郭芳等[20]应用鸡胚尿囊腔和羊膜腔接种法比较了流感病毒的鸡胚培养和细胞培养两种分离方法的异同。发现鸡胚培养法较细胞培养法具有病毒易复制，接种部位病毒含量大，对病毒不产生抗体，来源充足，操作简单等优点。Meyer等[21]利用原代鸡胚成纤维细胞培养修饰的安卡拉痘苗病毒，经过一系列的传代得到了安卡拉痘苗。万学勤等[22]也利用鸡胚成纤维细胞培养新城疫病毒来进行抗肿瘤新城疫病毒疫苗的研究。富强等[23]从细胞病变和抗原滴度两个方面比较了鸡胚肝细胞培养禽腺病毒和SPF鸡肾细胞培养禽腺病毒，两者并无明显差异，可以用鸡胚肝细胞培养禽腺病毒来替代传统的SPF鸡肾细胞培养法。黄杰庭[24]利用SPF鸡胚进行了中国首例甲型H1N1病毒的分离培养和鉴定。目前常用的疫苗中有些是通过病毒接种鸡胚培养法生产的，但是并非所有世界卫生组织公布推荐的疫苗株在鸡胚培养的过程中都具有良好的病毒复制能力。研究发现在鸡胚中能够良好复制的流感毒株通常在HA蛋白基因序列上和能够在人群中流行的毒株存在一个或多个氨基酸位点差异[25]。寻找在鸡胚中复制良好的高产株或者通过不同毒株之间的重配来获得在鸡胚上有良好复制能力的毒株也是目前利用鸡胚生产疫苗研究的热点。

2.2.4鸡胚在药物作用研究中的应用鸡胚在药物作用的研究主要有抗肿瘤药物和活血化瘀中药的研究。有学者利用黑色素瘤绒毛尿囊膜模型研究了内皮抑素和多西环素对肿瘤血管生成的影响[26]。李颖嘉等[27]过骨肉瘤OS-732细胞绒毛尿囊膜模型研究发现，血管内皮生长因子抗体对骨肉瘤血管生成及肿瘤增殖、凋亡状态均有显著影响；血管内皮生长因子抗体组肿瘤去血管数目及瘤细胞数显著低于PBS对照组。Amin等[28]通过绒毛尿囊膜模型研究发现甘氨酸能抑制50%以上的胚胎血管形成，使损伤修复血管形成中所需要的纤维蛋白的形成减少30%以上。同时发现能使乳腺癌的生长减少15%，微血管密度下降20%。提示甘氨酸具有抑制胚胎血管形成，抑制损伤修复和肿瘤生长的作用。李汉青等[29]应用绒毛尿囊膜模型用pH梯度法对复方三黄胶囊抑制肿瘤血管生成的活性部位进行了比较，发现用乙酸乙酯萃取的酸性部位复方三黄胶囊具有显著的抑制鸡胚绒毛尿囊膜细小毛细血管的作用。董纪军等[30]用鸡胚心侵袭实验法研究了雌二醇对SAcc83细胞转移的影响，发现雌二醇对SAcc83细胞有明显的促增殖和转移作用。

2.2.5鸡胚在其他生物医学实验中的应用鸡胚还被用于其他研究中，如子宫内膜移位症鸡胚模型。Maas等[31]利用该模型研究了子宫内膜细胞的种植侵袭过程。俞超芹等[32]研究了葛根素对子宫内膜异位症细胞恶性行为的调控机制，结果显示葛根素能明显抑制种植内膜囊泡及周边血管形成，可以明显上调EM在位基质细胞凋亡基因BAD、BAX、CASP8、CASP9和TNFRSF6的表达，并增强细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子CDKN1B、CDKN2A及IFNA1、IFNB1基因表达；减少癌基因FOS、CHEK2、SRC和黏附侵袭基因ITGB5、MMP9及生长、转录因子基因PDGFA、NFKBIA表达。为了探讨氧化应激对胚胎发育的不良影响，研究疾病的发生机制，筛选和评价药物活性，利用各种应激原负荷建立了不同的鸡胚氧化应激模型[33]。也有学者利用鸡胚背根神经节与前脑细胞体外培养来研究神经损伤修复与评价神经生长因子的作用和神经营养药物的效果[34]。

3展望

如能充分利用鸡胚的培养体系，则能为多领域的研究提供切实可行的方法与思路。目前神经细胞体外培养作为一种基本的实验手段在神经生物学及细胞生物学界备受重视，借助神经细胞培养，不但可以了解神经元的形态发育过程，而且可探讨细胞因子对神经元存活、生长的影响。但神经细胞是终末分化细胞，不能继续增殖，对培养条件要求较高，技术要求严格，如能利用鸡胚培养构建神经细胞的培养模型，则能为神经科学的教学与科研提供一种价格便宜，操作简便，容易获得，周期短的新方法与途径。