成果名称: 2型糖尿病灵长类动物模型研发平台建设
完成单位: 广东省生物资源应用研究所,广东蓝岛生物技术有限公司
主要人员: 饶军华,徐强,王树兴,孙云霄,徐世千,王海峰,马昭林,李比海,李岳锋,陈臻毅,梁自豪
介绍:

    1. 课题来源与背景: 1) 课题来源: 本项目属于地方计划和地方投入(省级投入),省属科研机构改革创新领域,课题编号:2014B070706020。 2) 课题背景:目前,糖尿病及其并发症药物研发已成为全球研发的热点,为了解决2型糖尿病(T2DM)创新药物在临床前发病机理及药物筛选研发中的问题,诸多研究人员通过多种方式已建立了一系列的糖尿病动物模型,在某种程度上,呈现了糖尿病的表型(如高血糖症),但在这些非灵长类动物模型和人类之间的基因启动子和相关的表型之间存在着显著的差异。而非人灵长类动物(NHP)在基因、生理、生化指标和解剖学等方面都比其他动物更接近人类。T2DM灵长类动物模型与人类疾病有相似的生理与病理特征,现有的研究表明:糖尿病NHP模型从胰岛素抵抗到糖耐量异常直至糖尿病发生的代谢进程、胰岛的病理变化以及并发症的发生均与人类有着十分相似的特征,其发病机制及伴随的风险因子也与人类疾病高度相似。此外,T2DM灵长类动物模型还能减少人类与动物模型在糖尿病基因启动子和相关表型上的差异,灵长类动物比啮齿类动物有较长的生命周期,能够充分观察和研究动物的糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢的异常和胰腺、肝脏等组织的病理学改变,以及由高脂血症、糖尿病引发的各种并发症。目前,T2DM非人灵长类动物模型已被认为是研究糖尿病发生、发病机制、风险因子及T2DM并发症最理想动物模型。此外,由于它还能为创新糖尿病药物的发现提供十分重要的临床前信息,现已应用于创新治疗方法及药效评价研究。因此,建立完善的T2DM灵长类动物模型研究平台对于未来糖尿病发病机制及药物开发研究都至关重要。

    2. 技术原理及性能指标:本项目充分发挥研发团队在灵长类动物实验技术等领域的优势,将半流质高糖高脂膳食乳剂配方优化、定型后,采用灌胃技术将半流质膳食给喂动物,通过长期跟踪检测供试动物的生理、生化指标,采用宏基因组学、转录组学及组织病理学方法对动物模型进行评价,建立了符合人类2型糖尿病病理、生理特征相似的2型糖尿病食蟹猴模型,筛查到2型糖尿病形成过程中、由于脂代谢紊乱引起的高脂血症食蟹猴模型、干性AMD食蟹猴模型、动脉粥样硬化模型,为2型糖尿病模型及相关疾病发病机理及相关创新药物开发研究提供了可标准化生产的动物模型制备与评价标准及较为成熟的模型研发平台。

    3. 技术的创造性与先进性:本项目创造性地采用灌胃技术将半流质膳食给喂动物获得动物模型并已申请3项发明专利,技术具有一定的先进性,已获得符合人类病理、生理特点的、不同发病进程的中老年T2DM食蟹猴模型1只,中老年前驱T2DM模型9只,21只不同高脂血症类型的食蟹猴模型21只,动物脉粥样硬化动物食蟹猴模型2只,动脉粥样硬化前期动物1只;首次获得不同发病程度的干性AMD食蟹猴模型7只,获得脉络膜凹陷(FCE)食蟹猴模型1只,为相关疾病研究提供了理想的灵长类动物模型来源。

    4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性 项目技术较成熟,适用范围: 2型糖尿病模型及相关疾病发病机理及相关创新药物开发研究。

    5. 应用情况及存在的问题 1)动物模型的应用情况:本项目获得符合人类T2DM病理、生理特征的T2DM食蟹猴模型、动脉粥样硬化食蟹猴模型、干性AMD食蟹猴模型、脉络膜凹陷(FCE)食蟹猴模型,为相关疾病发病机理及药物筛选研究提供了理想的灵长类动物模型来源;2)模型的科研价值:项目组已与中山大学眼科中心等研究机构签署作协议联合开展干性AMD食蟹猴发病机理研究;与江南大学无锡医学院合作申报国家自然科学基金项目,拟以此模型为基础开展更深入的表观遗传学研究;3)产品推广/应用:通过本项目的带动及辐射以及国家和省级科技项目的资助,2型糖尿病灵长类动物模型研发平台已制备各类人类重大疾病(糖尿病、大脑中动脉梗塞、高血压等)灵长类动物模型,部分标准化动物模型已销往国内外知名研发机构;4)技术服务:项目实施期间吸引了国内外知名CRO机构、高校、科研单位来开展各类科学研究项目,项目执行期间共承接外包服务项目30项,通过上述项目的开展,有力地带动了我省生物医药产业的发展,同时也凸显了2项糖尿病研发平台在广东省生物医药研发领域中的重要作用。 存在问题:由于T2DM是一种环境和遗传因素引起的全身性、慢性疾病,虽然本研究通过模拟人类膳食结构的高脂高糖膳食乳剂成功诱导出了符合人类疾病特征的、不同发病进程的T2DM食蟹猴模型,也经各种方法验证了模型的可靠性,同时也获得了糖尿病诱导过程中脂代谢异常引起的并发症动物模型,但由于研究周期所限,目前尚未得糖尿病并发症。因此,仍需持续诱导,方可得到规模化的T2DM动物模型及其并发症模型。

    6. 历年获奖情况:无。

批准登记号:
登记日期: 2019-01-10
研究起止时间: 2015-01-01 至 2017-12-31
所属行业: 科学研究和技术服务业
所属高新技术类别: 生物医药与医疗器械
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2018-08-23