基本介紹
- 中文名：武漢大學模式動物研究所
- 外文名：Institute of Model Animal, Wuhan University, IMA
- 成立時間：2012年
- 機構地址：湖北省武漢市武昌東湖路115號
- 主管部門：武漢大學
- 郵政編碼：430071
機構簡介,科研方向,科研平台,
機構簡介
武漢大學模式動物研究所（Institute of Model Animal, Wuhan University, IMA），以臨床重大疾病的機制研究、靶點開發、新藥創製以及模式動物研發為主要研究方向，聚焦非酒精性脂肪肝病以及相關的肝臟代謝性疾病、心血管疾病、腫瘤、感染性疾病等重大臨床問題，以多學科綜合交叉、基礎研究與套用轉化並重為特色，持續推進科研成果轉化，助力產業化發展。研究所已建成具有國際先進水準的產學研一體化研究中心，擁有健康大數據人工智慧、系統生物學、基因編輯研發、動物模型研發、動物管理、病理學、細胞生物學、分子生物學、生物試劑研發、生物技術創新、藥物與生物材料研發、獸醫臨床質量檢測、儀器管理、資源庫等十四大研究平台。研究所擁有近3000品系轉基因、基因敲除動物，自成立以來為國內外1000餘家科研院所及醫藥研發機構提供了模式動物相關服務，為國內外生命科學、醫學研究領域提供了重要科技支撐。研究所採用國際頂尖研究型大學的實驗室管理模式，擁有一支高素質、專業化的科學研究隊伍，截至2019年3月，研究所科研人員達250餘人：教授團隊7人，助理研究員及博士後40餘人，博士、碩士研究生40餘人，專業技術人員100餘人。
科研方向
心血管代謝相關疾病研究
隨著人類對感染性疾病的有效控制及人群生活方式的改變，脂肪肝與糖尿病、血脂異常、動脈粥樣硬化、高血壓等代謝性相關疾病的發病率呈逐年上升趨勢，並成為導致人群死亡的最主要原因。肝臟是人體最重要的代謝器官之一，全球超過20億人患有肝病，非酒精性脂肪肝病（nonalcoholic fatty liver disease， NAFLD）的平均患病率接近30%，臨床上約10%的單純性脂肪肝會進展至脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis，NASH）階段，其中將有20%-40%可發展成為肝纖維化和肝硬化（Hepatic Cirrhosis，HC），最終導致肝癌（hepatocellular carcinoma, HCC）。另有研究表明NAFLD不僅和肥胖、糖尿病及胰島素抵抗密切相關，NAFLD的嚴重程度還與心血管疾病的發生風險間也存在著密切的聯繫。但迄今為止，針對NAFLD/NASH、動脈粥樣硬化等代謝性相關疾病的干預和治療方法非常缺乏。因此，探索代謝相關性疾病的發病機制，尋找新的預防和治療靶點，對於其預防、診斷和治療具有重要意義。
針對代謝相關性疾病基礎研究和臨床診療方面的重大需求，武漢大學模式動物研究所逐步形成了以醫學分子生物學專業背景為主體，覆蓋理學、工學和醫學三大學科門類，分子生物學、細胞生物學、病理生理學、生物醫學工程、肝臟學、心血管、代謝、腫瘤、臨床醫學等十餘個學科的多學科交叉互補創新團隊。團隊以武漢大學模式動物研究所為依託，以肝臟和心血管代謝相關重大疾病為導向，在基礎研究、轉化研究和臨床治療三個層次上，系統性地開展代謝相關性疾病的研究工作。
疾病動物模型研發
模式動物是研究人類生命活動不可替代的手段；通過對相對低等簡單的動物進行遺傳操作或實驗處理，可以模擬人類的多種生理病理過程，為研究人類正常生理活動以及異常病理過程提供寶貴的替代工具。哺乳動物在進化上與人類更接近，因此成為生物醫學研究領域最多的模式動物。用於構建模式的哺乳動物主要有小鼠、大鼠、兔子、犬、狗和猴等。模式動物和疾病模型研發可以為探索人類疾病發生的分子機制和疾病治療藥物研發提供寶貴工具。
1.小鼠和大鼠模型
小型哺乳動物，包括小鼠大鼠由於個體小、生長周期短、易於飼養和快速繁殖等特點，在生物醫學研究領域套用最廣。研究團隊建立和完善了同源重組、CRISPR/Cas9、鋅指蛋白等基因工程打靶技術、顯微注射技術、精子胚胎冷凍技術，具有專業的動物模型構建團隊和動物飼養管理團隊。經過十年的努力，研究團隊獨立和合作研發及保有了近3000個品系的基因敲除、敲入、組織特性敲除及誘導性基因敲除等小鼠和大鼠，構建了動脈粥樣硬化、血管內膜新生、心臟肝臟缺血/再灌注、非酒精性脂肪肝炎、心肌梗死等40多種人類疾病模型，極大地促進了本團隊的基礎研究。同時，研究團隊還與國內外眾多研究機構高校開展合作研究，並為超過近1000個實驗室提供了上萬次模式動物的服務，有力地支撐和促進了國內外相關領域的研究工作。團隊將繼續建立和提高靶向基因編輯技術，推動模式動物的研發向高效率、規模化、精確化發展。
2.大動物模型
小型動物的體型、代謝和生理結構等方面與人類的差異並不適合模擬所有的人類生理活動和病理過程。狗和豬體型上比小動物更接近人類，在心血管疾病、器官移植等研究上更適合操作。靈長類動物在進化上和生理上更接近人類，在模擬人類疾病、藥物試驗及行為學上更能反映人類的真實狀況。以非人靈長類動物和豬為代表的大型模式動物在人類疾病研究和藥物安全評價中的套用越來越受到重視，成為提高藥物安全性的重要模型。模式動物研究所建立了完善的猴子、豬等大動物基因工程及人類疾病研發基地。已經成功建立了非酒精性脂肪肝病、肥胖、心衰、心梗、血管損傷等疾病模型及全面的病理生理指標評價體系。並且利用體細胞基因敲除和體細胞克隆技術建立了多種基因敲除豬，成功構建了豬肥胖模型。團隊將進一步推動大型動物疾病模型的研發，建立完善大動物體細胞基因操作技術和體內基因遞送技術，實現包括原發性肝癌等在內的大動物疾病模型。研究所將結合團隊優越的基礎科研技術體系以及基因修飾技術體系，針對心血管代謝性疾病、腫瘤等人類重大疾病建立系列具有自主智慧財產權的非人靈長類動物疾病模式，在非人靈長類動物疾病模型研發和套用領域占領國際制高點。
科研平台
動物管理平台
動物管理平台是集動物飼養、檢測、供應、實驗技能培訓等多功能於一體，實現動物實驗科學化、規範化的綜合性管理平台。平台管理區域包含普通環境700㎡,屏障環境2500㎡,有大小鼠、豚鼠、家兔、犬、豬和猴等實驗動物品類。平台嚴格按照符合國際AAALAC組織認證要求及國家關於實驗動物生產、使用規定的標準化操作流程管理實驗動物，有專業的檢測人員定期對飼養環境進行監測與維護，確保實驗動物在科學、規範的飼養環境中成長；有專業獸醫定期對實驗動物進行護理與診療，為實驗動物的健康及實驗操作的規範性提供保障，降低動物應激反應，保障人員安全，從而順利完成實驗，確保實驗數據的真實與可靠。
動物模型研發平台
動物模型研發平台旨在為基礎醫學研究、藥物研發及醫療器械研發提供高水平的動物實驗方面的支撐。經過多年的發展，平台擁有一支專業化的動物實驗技術團隊和完善的動物實驗基礎設施，能利用小鼠、大鼠、兔、小型豬、犬、非人靈長類等動物整體構建常見重大疾病動物模型。本平台同時具備新技術開發、動物影像學檢查及生理生化檢測等功能。
平台建立了40餘種穩定可靠的人類疾病動物模型，如腦卒中模型、心肌缺血再灌注損傷模型、心肌肥厚模型、心臟移植模型、肝臟移植模型、腫瘤模型、糖尿病模型、動脈瘤模型、非酒精性脂肪肝模型、動脈粥樣硬化模型、肺損傷模型、肝臟再生模型、肝臟缺血再灌注損傷模型、腎臟缺血再灌注損傷模型等。同時，平台還建立了各類模型的表型評價體系及動物生理生化檢測體系，能提供穩定可靠的研究數據。
基因編輯動物模型研發平台
基因編輯動物模型研發平台，集基因編輯品系定製、模型建立、種質保存、產品開發為一體，可提供從細胞繫到整體動物的基因編輯服務。平台以高學歷人才為基礎，憑藉行業領先的研發技術和國際領先的設施設備，在基因編輯研發領域已形成獨特優勢，達到國際先進水平。平台迄今已成功研發出數千種基因編輯大小鼠，涵蓋全身性敲除、條件性敲除、轉基因、定點敲入等多種類型，面向國內外科研院所提供了大量的基因編輯動物，還致力於豬、猴等大型基因編輯動物模型的研發工作。平台的種質凍存復甦相關技術成熟穩定，擁有凍精凍胚保有品系900餘種。
獸醫臨床質量檢測平台
獸醫臨床質量檢測平台是以病毒學、微生物學、寄生蟲學、免疫學、藥理學、實驗動物學、動物醫學、遺傳學、臨床檢驗學、病理學等多學科綜合體系為基礎，集臨床檢疫、動物診療、疫病防控於一體，以保障實驗動物質量和服務生命科學研究為宗旨的綜合性平台。
平台可檢測大小鼠、兔、犬、小型豬和非人靈長類等20多種實驗動物的寄生蟲、細菌和病毒感染情況，以及對實驗動物的遺傳性狀、病理形態、血清生化指標和血液生理指標等進行分析。同時平台還承擔實驗動物質量檢測新項目、新方法和新技術的研究，以及病原和疾病對不同動物模型影響的研究等工作。
