一、PM小鼠模型的定義與核心類型

PM模型指通過暴露于大氣顆粒物（尤其是 PM?.?）誘導小鼠特定病理損傷的動物模型。根據研究目標可分為三類：

1. 呼吸系統損傷模型（如肺纖維化、COPD）

2. 系統性疾病模型（如生殖毒性、神經退行性病變）

3. 腫瘤發生模型（如間皮瘤、肺癌）

二、模型構建的核心方法與技術優化

（一）暴露方式與標準化流程

關鍵技術突破：

• 粒徑控制：超聲處理PM?.?混懸液并添加 0.05% Tween 80 穩定劑，可顯著降低顆粒團聚，獲得更接近真實PM?.?的分散體系（平均粒徑：0.8 μm vs. 未處理組的5.2 μm）。

• 分散穩定性：含人血清白蛋白（HSA）的混懸液可維持顆粒分散狀態 >24小時。

（二）PM類型與劑量選擇

• 標準參考物質：SRM2975（柴油顆粒）或NIST1648a（城市大氣顆粒）

• 劑量設計：

• 急性損傷：單次滴注5–10 mg/kg

• 慢性病變：長期吸入（500 μg/m3，≥60天）

三、病理表型與機制研究

（一）呼吸系統損傷（核心應用）

模型驗證：滴注PM?.?（5 mg/kg，8周）后：

• 肺組織ROS水平 升高3倍，膠原沉積面積 增加50%。

（二）生殖與發育毒性

• 精母細胞凋亡：睪丸組織Caspase-3活性升高，精子密度下降30%。

• 胎盤功能障礙：滋養細胞侵襲能力減弱，胎鼠體重降低。

（三）神經系統損傷

• 帕金森樣病變：PM?.?通過血腦屏障誘導 α-突觸核蛋白（α-Syn） 聚集，與MPTP模型協同加重多巴胺能神經元丟失。

• 認知障礙：海馬區小膠質細胞活化（Iba1↑），BDNF表達下調。

（四）腫瘤發生模型

• 間皮瘤模型：胸腔注射石棉聯合PM?.?暴露，誘導 Nf2/p53雙基因敲除小鼠 發生惡性胸膜間皮瘤（潛伏期縮短至12周）。

四、模型選擇與場景應用指南

（一）不同研究目標的模型

（二）模型聯用策略

1. 毒性機制深度解析：

   

2. 跨物種驗證：小鼠肺損傷模型 → 斑馬魚生殖毒性初篩 → 恒河猴慢性毒性驗證（提升臨床相關性）。

五、技術挑戰與解決方案

六、未來發展方向

1. 精準暴露系統開發：

• 智能霧化設備實時調控PM?.?濃度與粒徑（結合AI反饋系統）。

2. 多組學整合分析：

• 空間轉錄組解析PM?.?在肺區域的異質性損傷。

3. 基因編輯模型升級：

• 條件性基因敲入：在肺泡上皮特異性表達氧化應激報告基因（如Keap1-luciferase）。

4. 類器官-動物嵌合體：

• 人肺類器官yi植至免疫缺陷鼠，模擬PM?.?誘導的肺腺癌早期病變。