药物性肝损伤(druginducedliverinjury,DILI)可分为固有型与特异质两类,是导致新药撤市、急性肝衰竭的主要诱因。布洛芬作为常用非甾体抗炎药,常规治疗剂量肝毒性较低,大剂量或长期暴露可诱发肝损伤,属于固有型DILI模型。酒精共暴露可显著放大其肝毒性,以氧化应激为核心机制,伴随活性氧蓄积、抗氧化系统失衡、凋亡与炎症激活。动物实验存在明显性别差异,雄性动物肝损伤表型更显著,该模型可用于非甾体抗炎药肝毒性及保肝药物评价。[1-2]
人类免疫缺陷病毒‑1(HIV‑1)为逆转录病毒,主要通过结合宿主CD4受体及CCR5/CXCR4共受体侵染CD4⁺ T淋巴细胞,完成吸附、逆转录、基因组整合、组装释放的完整生命周期,持续破坏免疫系统,最终发展为艾滋病。目前联合抗逆转录病毒疗法(ART)可有效抑制病毒复制,重建机体免疫,将艾滋病转变为可管理的慢性病,但药物仅抑制活跃病毒,无法清除潜伏感染细胞构成的病毒储存库,需终身服药,无法实现彻底根治。现有药物靶向病毒生命周期不同环节,包括逆转录、整合、衣壳组装等,长效制剂、广谱中和抗体等新型手段正持续研发。开展抗HIV感染研究,对完善治疗方案、降低传播风险、攻克病毒潜伏难题、推动实现治愈目标具有重要公共卫生价值。[1-2]
病毒是无细胞结构的专性胞内寄生生物,必须劫持宿主细胞完成自身复制增殖。病毒感染基本遵循吸附、侵入/穿入、脱壳、基因合成/表达、组装、释放的基本框架。目前抗病毒药物分为两类:直接作用抗病毒药物(DAA)靶向病毒蛋白,干预病毒自身复制环节;宿主靶向抗病毒药物(HTA)调控宿主细胞分子与通路,阻断病毒赖以生存的宿主条件。病毒变异快、耐药频发,现有抗病毒药物存在靶点局限。开展抗病毒机制与新药研究,能够丰富治疗手段,应对新发、再发病毒性疾病,降低感染发病与传播风险,为公共卫生防控提供理论与药物支撑。[1-2]
药物性肝损伤(drug induced liver injury,DILI)可分为固有型与特异质两类,是导致新药撤市、急性肝衰竭的主要诱因。其中过量服用对乙酰氨基酚(APAP)引发的固有型肝损伤,占欧美地区急性肝衰竭病例半数以上。APAP经CYP2E1催化生成毒性代谢物N-乙酰对苯醌亚胺(NAPQI),大量耗竭肝细胞谷胱甘肽(GSH),直接诱发肝细胞损伤;同时机体固有免疫稳态失衡,进一步加重肝组织坏死。采用APAP诱导构建小鼠肝损伤模型可稳定复刻该完整损伤通路,既是研究药物肝毒性、筛选保肝干预手段的经典动物模型,也可为解析特异质肝损伤的共有病理机制提供重要研究载体。[1-2]
细胞焦亡(pyroptosis)是依赖胃泌素蛋白(Gasdermin,GSDM)家族执行的炎症性程序性细胞死亡,区别于凋亡的核心特征是细胞肿胀、膜穿孔破裂,释放IL-1β、HMGB1等炎症损伤相关分子,诱发强烈免疫应答。现有四条激活通路:①经典通路:炎症小体活化caspase-1切割GSDMD;②非经典通路:胞内LPS激活人caspase-4/5、鼠caspase-11裂解GSDMD;③caspase-3/8介导通路,化疗等刺激下切割GSDME/GSDMC;④颗粒酶通路,细胞毒性淋巴细胞分泌颗粒酶A/B直接剪切GSDMB/GSDME启动焦亡。焦亡参与感染、肿瘤、心血管等多类疾病,双向调控炎症与肿瘤免疫,是炎症与肿瘤靶向治疗关键靶点。[1-2]
病理性心肌肥厚是慢性心衰核心前驱病理改变,持续交感神经过度激活是临床心衰典型特征。异丙肾上腺素(Isoproterenol,ISO)为非选择性β受体激动剂,可模拟人体慢性交感亢进状态,是常用造模工具。采用渗透泵缓释或低剂量连续皮下给药,长期刺激心肌细胞、成纤维细胞与炎症细胞活化,诱发心肌肥大、间质胶原沉积,伴随ANP、BNP肥厚纤维化标志物升高。短期干预多形成代偿性肥厚,延长刺激或提高剂量可进展为心室扩张、心功能下降的失代偿心衰模型。该模型无需复杂外科操作,造模稳定、重复性佳,广泛用于心肌重构、纤维化及药物干预机制研究。[1-2]
坏死性凋亡(necroptosis)是不依赖caspase、基因调控的裂解型程序性细胞死亡,凋亡通路受阻时启动,兼具坏死与程序性死亡特征。经典通路核心轴为RIPK1-RIPK3-MLKL:TNF、TLR配体、胞内核酸感受器ZBP1可激活通路,caspase-8失活后RIPK1/RIPK3组装坏死小体,RIPK3磷酸化MLKL使其寡聚并转运至细胞膜打孔,细胞破裂释放大量促炎DAMPs诱发炎症。该通路在免疫细胞高表达,参与缺血损伤、炎症肠病、神经退行性病变;在肿瘤中呈双重作用:放化疗诱导急性坏死性凋亡可激活抗肿瘤免疫,慢性持续激活则构建免疫抑制微环境、促进肿瘤转移,RIPK1/MLKL抑制剂是炎症与肿瘤潜在靶向药物。[1-2]
肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)以肺血管重构、阻力升高、右心室负荷增加、右心衰死亡为核心特征,暂无根治药物。病因复杂,涵盖遗传、缺氧、左心病变、毒素、炎症等多因素,动物模型是解析发病机制核心工具。目前,构建PH动物模型的方法包括野百合碱(MCT)诱导、慢性缺氧诱导、司马沙尼(SU5416)联合慢性缺氧诱导(SuHx)、基因编辑、肺动脉结扎等。不同造模方法各有优缺点,研究需依实验目的选择多种模型交叉验证以提升转化价值。[1-2]
表观遗传学(epigenetics)是不改变DNA碱基序列,却能引发可遗传基因表达改变的调控方式,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰与非编码RNA调控三类机制。非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)可直接结合基因组区域、RNA或蛋白复合物,调控分子互作与细胞功能。依据长度可分为微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)、环状RNA(circRNA)等,通过分子海绵、支架等多种模式参与转录及转录后调控。ncRNA表达异常会扰乱表观遗传稳态,诱发肿瘤、代谢病、心血管疾病等多种疾病,是表观靶向药物研发的重要靶点。[1-2]