解锁小鼠模型新密码：优化内分泌环境助力女性健康研究

为解决小鼠模型内分泌环境无法准确模拟人体，影响女性健康研究的问题，EPFL 的研究人员开展优化 NSG 小鼠内分泌环境的研究。他们得出模拟不同阶段女性内分泌环境的方法，这提升了 PDX 模型在女性健康研究中的价值，值得一读。

　　

在医学研究的广阔天地里，小鼠模型一直是科研人员探索人体奥秘的得力助手。尤其是在研究女性健康相关疾病时，从简单的体外细胞系，到复杂的基因工程小鼠和异种移植模型，各种实验模型纷纷登场。然而，理想很丰满，现实却很骨感，这些模型在临床转化方面的成功率并不高。就好比精心打造的船只，却在驶向临床应用的大海时频频触礁。

这其中，患者来源的异种移植模型（PDXs）脱颖而出，它就像一个桥梁，能更好地捕捉肿瘤内部和肿瘤之间的异质性，比传统的细胞系和基因工程小鼠模型更接近真实的人体肿瘤情况，因此越来越受到科研人员的青睐。不过，这座 “桥梁” 也并非完美无缺。PDXs 模型所使用的宿主小鼠，虽然免疫功能严重受损，能够容忍人类来源的移植物，但它的内分泌环境却和人类大不相同。

要知道，卵巢激素对人体有着至关重要的作用，它不仅掌控着众多生理功能，还在肿瘤的发展过程中扮演着重要角色。从乳腺癌、生殖器官肿瘤，到膀胱癌、肝癌、甲状腺癌等，越来越多的证据表明，卵巢激素与各种癌症的发生发展都有着千丝万缕的联系。而且，流行病学研究也发现，初潮早、绝经晚以及激素替代疗法等因素，会增加各种激素依赖性肿瘤的发病风险。

可不同物种之间在生殖生物学、激素水平及其波动方面存在着显著差异。比如，雌性小鼠的生殖周期大约 4 天，被称为发情周期，包含 4 个阶段；而人类的月经周期则在 21 到 35 天之间，还分为卵泡期和黄体期。更重要的是，人类会经历绝经这个特殊的生殖阶段，而啮齿动物却没有。此外，小鼠和人类在性类固醇代谢方面也不一样，这些差异最终导致了物种特异性的血浆性类固醇浓度不同。

在这样的背景下，为了更深入地了解女性健康相关疾病，打造更符合生理实际的研究模型就显得尤为重要。来自 EPFL（洛桑联邦理工学院）的研究人员决心攻克这个难题，他们在《Nature Communications》期刊上发表了一篇名为 “Humanizing the endocrine environment of NSG mice to improve relevance in women’s health research” 的论文。通过一系列研究，他们找到了优化小鼠内分泌环境的方法，这一成果为女性健康研究带来了新的曙光。

研究人员为了开展这项研究，用到了几个关键技术方法。首先是优化的液相色谱 - 质谱（LC - MS）技术，这一技术可同时测量 100μl 血浆中的 E2（17-β- 雌二醇）、E1（雌酮）、P4（孕酮）和 T（睾酮）。其次是通过皮下植入缓释激素 pellets（小球）或进行卵巢切除术，以此来模拟不同生理阶段女性的内分泌环境。

下面我们来详细看看他们的研究结果。

1. LC - MS 方法测量 E2、E1、P4 和 T：研究人员巧妙地对一种用于分析孕激素和类固醇的 LC - MS 方法进行了优化。为了更精准地检测雌激素，他们还引入了用丹磺酰氯进行衍生化的步骤，就像给雌激素穿上了一件 “特殊的衣服”，让它更容易被检测到。经过测试，该方法的灵敏度非常高，100μl 血浆就足以测量这四种主要的卵巢激素，为后续的实验提供了有力的技术支持。
2. NSG 小鼠的血浆卵巢类固醇水平：NSG 小鼠在生物医学研究的异种移植实验中应用广泛，但此前它的激素血浆水平却没有参考值。研究人员测定了成年处女 NSG 雌性小鼠的 E2、E1、P4 和 T 血浆浓度，并与 C57/Bl6 小鼠进行对比。结果发现，NSG 和 C57/Bl6 雌性小鼠的性类固醇谱相当。这就像是发现了两个 “小伙伴” 在激素水平上有着相似之处，为后续的研究提供了一个重要的参考依据。
3. 小鼠与人类样本中的血浆卵巢类固醇水平比较：为了进一步了解 NSG 小鼠和人类在卵巢激素水平上的差异，研究人员又对 156 名绝经前和 23 名绝经后女性的血浆进行了检测，并与已有的参考值对比。结果显示，小鼠的 E2 水平与绝经后女性相当，P4 水平更接近人类黄体期的值，而 T 水平则比绝经前和绝经后女性都低。这就好比给小鼠和人类的激素水平做了一次 “体检”，清楚地看到了它们之间的异同。
4. 激素处理小鼠模拟绝经前和绝经后类固醇谱：为了模拟绝经前和绝经后女性的内分泌环境，研究人员采用了不同的策略。他们给小鼠皮下植入含有 E2、P4 或两者结合的缓释激素小球，或者进行卵巢切除术。结果发现，植入 0.3mg E2 小球后，小鼠的 E2 和 E1 水平大幅上升，P4 水平下降；植入 20mg P4 小球则使 P4 水平升高，对其他激素无影响。同时进行 E2 和 P4 小球植入时，小鼠的 E2 和 P4 血浆水平分别与人类卵泡期和黄体期相当。而卵巢切除术后，小鼠的 E2 和 E1 水平大幅下降，T 浓度升高，更接近绝经后女性的水平。这一系列操作就像是给小鼠的内分泌环境来了一场 “大变身”，让它们更接近不同生理阶段女性的激素状态。

最后，我们来总结一下研究结论和讨论部分的内容。这项研究优化了 LC - MS 方法，能够更方便地测量小鼠血浆中的多种卵巢激素，为研究小鼠激素水平变化提供了有力工具。研究还发现，未处理的 NSG 小鼠在 E2 水平上与绝经后女性相似，而卵巢切除后的 NSG 小鼠在 T 和 P4 水平上更能反映绝经后女性的情况。此外，通过植入缓释激素小球的方式，可以模拟人类月经周期中不同阶段的激素水平。

这一研究成果意义重大。它为小鼠模型在女性健康研究中的应用提供了更精准的内分泌环境模拟方法，有助于提高研究的准确性和临床转化价值。简单来说，就是让小鼠模型这座 “桥梁” 变得更加坚固，能更好地帮助科研人员从实验室走向临床应用，为攻克女性健康相关疾病带来了更多的希望，让未来的医学研究之路走得更加顺畅。