小动物活体成像技术的应用进展

李 珂，赵 光综述，高春芳，何伟华审校

动物活体内光学成像（optical in vivo imaging）主要采用生物发光（bioluminescence）与荧光（fluorescence）两种技术在活体动物体内进行生物标记，通过成像系统来监测被标记动物体内分子及细胞等的发展进程，以及进行相关的生物、药物治疗研究[1-3]。

目前，国内、外实验动物成像的主要手段包括结构成像（解剖成像）及功能成像 （分子成像）。以optical-imaging、micro-PET、micro-SPET为代表的动物功能成像技术不但能即时反映活体动物内的细胞分布及基因表达，还能动态观察活体动物体内分子生物学过程，活体光学成像与micro-CT、MRI、ultrasound等结构成像手段结合，能为动物实验提供更客观的数据、更确切的分子生物特性。结合笔者所在医院IVIS LuminaⅡ型活体成像设备 （living image）以及Living ImageSoftware分析软件系统，对活体动物光学成像技术的应用进展综述如下。

1 标记肿瘤及抗肿瘤药物

1.1 活体肿瘤标记技术 GFP绿色荧光蛋白、β2半乳糖苷酶(LacZ)、萤火虫荧光素酶（Luc）等是目前应用较广的动物活体成像生物标记。GFP绿色荧光蛋白受蓝、紫光照射可自发地发出绿色荧光，其信号强度高，易于被捕获，且GFP不需底物，对组织、细胞均无毒副作用，故在肿瘤生长、药效评价和基因治疗等方面都得到了广泛应用。GFP的缺点在于发射波长较短，穿透力稍差，对显示深部肿瘤及微小病灶存在一定局限性。以LacZ、Luc标记的细胞较GFP更适合于深部组织肿瘤及远处转移微小病灶的研究。活体肿瘤标记途径有细胞转染原位移植术、肿瘤细胞株尾静脉注射法、致癌化学制剂腹腔注射、呼吸道吸入等。……