免疫缺陷动物模型

裸小鼠的发现及其意义
●20世纪60年代后期，裸小鼠作为“活试管”，在肿瘤学、免疫学等 方面很快成为广为关注的研究领域. ●20世纪70年代以来，国际上先后召开了很多届“免疫功能缺陷动物 实验”国际讨论会，以裸小鼠为代表的各类免疫功能缺陷动物引起了 生命科学领域的广泛关注，至今方兴未艾。 ●目前国际上发现和培育了以B细胞功能缺陷为特征，来源于CBA/N小 鼠的Xid小鼠，自然杀伤（NK）细胞功能缺陷的Beige小鼠、巨噬细胞 机能异常的P/J小鼠等各类免疫缺陷动物模型。 免疫缺陷 ●借助生物遗传工程的研究手段，应用基因导入等育种技术，将不同 动物分类 类型的基因异常整合在同一动物体上，人工建立了许多联合免疫功能 联合免疫缺陷动物 缺陷动物（Combined Immunodeficiency Model）。
蛋白 质异 常
慢性肾脏疾病、急慢性消化道疾病， 大面积烧或烫伤时，体内蛋白质可大 量丧失；慢性消耗性疾病时蛋白质消 耗会增加；机体内的蛋白质合成不足。
后天继发性免疫缺陷病
长期 使用 药物
长期使用免疫抑制剂、细胞毒药 物和某些抗生素。
医源性 免疫缺 陷
放射 线损 伤
放射线治疗是一种有效手段，大多数 淋巴细胞对γ射线十分敏感，大剂量放 射性损伤可造成机体永久性免疫缺陷。
非特异 性免疫 缺陷
补体 系统 缺陷
机体内补体成分的组分或它的调控蛋 白发生遗传性缺陷所引起的疾病。
后天继发性免疫缺陷病
许多病毒、细菌、真菌及原虫感 染常可引起机体免疫功能低下。
感染
继发性 免疫缺 陷
恶性 肿瘤
患恶性肿瘤特别是淋巴组织的恶性肿 瘤时，常可进行性抑制患者的免疫功 能。广泛转移的癌症患者中常可出现 明显的细胞免疫与体液免疫功能低下。

免疫缺陷小鼠模型品系介绍免疫缺陷动物，是指先天性遗传突变或用人工方法造成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。

免疫缺陷大小鼠是研究肿瘤、癌症干细胞、造血、人源化和传染病的强大异种移植模型的工具鼠。

以前高度免疫缺陷小鼠由于缺乏完整的人体免疫系统的相关因素，如小鼠与人MHC不相容性，以及缺乏人特异的生长因子、细胞因子和趋化因子，不能完全重现人体免疫系统。

现在小鼠模型主要通过基因改造高度免疫缺陷小鼠的方式，以期降低小鼠微环境的干扰，或者表达人的生长因子使人的某些免疫细胞亚群更成熟，或者转入人的HLA 解决组织相容性问题。

这些改造包括：（1）敲除小鼠造血分化相关基因，为人的HSC分化提供更好的微环境，如小鼠KIT受体突变，可以改善红细胞生成、血小板形成和HSC植入。

敲除小鼠Flt3L配体（FMS-related tyrosine kinase 3 ligand，介导小鼠树突状细胞扩增），可以促进人单核和树突状细胞发育。

（2）导入人的细胞（生长、趋化）因子，如SCF、M-CSF 、GM-CSF、IL-2、IL-3、IL-7、IL-15、TPO等，这些可以促进人的某些免疫细胞亚群更成熟。

（3）解决组织相容性问题，如转入人的HLA-A2和DR1，敲除小鼠的H2-B2m等。

通过以上一种或者多种基因修饰方式，以期提高人源化小鼠PBMC和HSC细胞定植和分化能力，并减小异源免疫排斥（Xeno-GvHD），更好的重建人免疫系统。

2020年，赛业与genOway达成战略合作伙伴关系。

genOway 成立于1999年，是欧美科研与医药界首选的实验鼠金牌供应商。

（重度免疫缺陷小鼠）BRGSF小鼠是赛业与genOway合作引进的精选成品鼠之一。

育成 T、 B、 NK 细 胞三联免疫
缺陷的 Beigenude-xid
小鼠
利用 基因 编辑
技 术， 用人 类正 常或 突变 基因 置换 小鼠 同类 基因
1、去 除小鼠 免疫细
胞 2、破 坏造血 细胞： X 射线 辐照， 杀死小 鼠自身 大部分 骨髓造 血干细 胞（辐 照前后 给一个 周期抗 生素， 避免感 染死 亡） 3、回 输人类 造血干 细胞
BRG （BALB/c-
Rag2-/IL2rg-/-）
小鼠
CBA/N Beige 小鼠
（XID）小鼠
BNX 小鼠
基因 人源 化小
鼠
细胞人 源化小
鼠
CB17 近交系小鼠（通
过连续的回交把来自
C57BL/6 小鼠所携带
的 Ighb 亚型等位基因
C57BL/6 自发突变
来
导入 BALB/c 小鼠， Swiss 封闭群
免疫缺陷动物模型总结 南方医 13 级张念泽整理，致洪畅泽
裸小鼠（Nude mice）
CB17-SCID（Severe Combined
ImmunoDeficient Mice）小鼠
NOD（Non Obese
Diabetes）小 鼠
NOD-SCID（NonObese Diabetic and Severe Combined ImmunoDeficiency
缺乏 T 细胞和 B 细 胞，同时具备固有免 疫缺陷（NK 细胞活性 低），无循环补体、巨 噬细胞和抗原呈递细
胞功能损害
T 细胞和 B 细胞 发育和功能严重 受损，且 NK 细 胞发育被完全阻
断
缺乏 NK 细 胞且 T、B 淋巴 细胞 减少
T 细胞和 B 细胞的 缺乏

《利用基因编辑工具制备RAG1敲除的免疫缺陷猪模型》一、引言近年来，随着基因编辑技术的快速发展，CRISPR-Cas9等基因编辑工具在生物学和医学领域的应用越来越广泛。

其中，制备基因敲除动物模型是基因编辑技术的重要应用之一。

RAG1是一种在哺乳动物免疫系统中发挥重要作用的基因，其编码的蛋白参与T细胞和B细胞的发育和成熟。

因此，制备RAG1敲除的免疫缺陷猪模型对于研究人类免疫系统相关疾病具有重要意义。

本文旨在介绍利用基因编辑工具制备RAG1敲除的免疫缺陷猪模型的方法和实验结果。

二、材料与方法1. 实验动物与基因编辑工具本实验采用猪作为实验动物，利用CRISPR-Cas9基因编辑工具进行RAG1基因敲除。

2. 基因编辑操作流程（1）构建RAG1基因敲除载体：通过PCR技术扩增RAG1基因特定序列，并设计CRISPR-Cas9系统识别序列，构建RAG1基因敲除载体。

（2）猪胚胎操作：将构建好的载体通过显微注射技术注入猪胚胎中，使胚胎细胞发生基因编辑。

（3）胚胎移植：将经过基因编辑的胚胎移植到代孕母猪体内，待其发育成猪只。

3. 实验设计与分组将实验猪只分为实验组和对照组，实验组为RAG1基因敲除猪只，对照组为正常猪只。

三、实验结果1. 基因编辑效率经过基因编辑操作后，通过对编辑后的胚胎进行PCR和测序验证，发现RAG1基因在实验组猪只中成功被敲除，且编辑效率达到预期目标。

2. 免疫缺陷表现实验组猪只表现出明显的免疫缺陷表现，如T细胞和B细胞数量减少、免疫应答能力降低等。

而对照组猪只未出现明显的免疫缺陷表现。

3. 生长发育及生理指标实验组和对照组猪只在生长发育及生理指标方面无明显差异，说明RAG1基因敲除未对猪只的生长发育产生明显影响。

四、讨论本实验成功制备了RAG1敲除的免疫缺陷猪模型，为研究人类免疫系统相关疾病提供了重要的动物模型。

通过对实验组猪只的免疫缺陷表现进行分析，可以进一步探究RAG1在哺乳动物免疫系统中的作用及其相关疾病的发病机制。