免疫缺陷动物
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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。
免疫缺陷动物的品种介绍在上一期学习了疾病动物模型的基本简介,包括模型的意义,应用及分类等。
免疫缺陷动物是一种先天免疫功能缺陷的动物,它的出现开创了肿瘤学、免疫学新的里程碑。
同样它归属于疾病动物模型,在生命医学领域必不可少。
本期内容:免疫缺陷动物。
一、免疫缺陷动物简介概念:免疫缺陷动物(Immunodeficiency animals)是指由于先天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。
按产生原因分类:先天性免疫缺陷动物:又为自发性免疫缺陷动物,是指动物自然发生的免疫缺陷疾病,通过定向培育而获得的免疫功能缺陷或者低下的动物。
包括裸小鼠,Beige小鼠,Xid小鼠,SCID小鼠,NOD/SCID小鼠,BNX小鼠。
获得性免疫缺陷动物:又为诱发性免疫缺陷动物,是指采用人工方式干预使其免疫功能缺陷或者低下的动物,主要是转基因的免疫缺陷动物。
如AIDS模型,免疫抑制等模型。
按免疫缺陷程度分为:T淋巴细胞缺陷:如裸鼠B淋巴细胞缺陷:如XID小鼠NK细胞缺陷:如Beige小鼠联合免疫缺陷动物:如T、B淋巴细胞缺陷的小鼠(SCID、Nod-scid小鼠)二、免疫缺陷动物的发展史1. Nude小鼠,1966年(Flanagan, 1966)科学家首次发现在C57BL/6品系中的Foxn1基因突变会导致胸腺上皮细胞发育异常,表现出没有毛发,且致使血液中缺乏T细胞,小鼠免疫力显著降低,但NK细胞活性增强,体液免疫能力正常,导致人类造血干细胞无法移植。
可用于人类肿瘤及各种免疫缺陷疾病的研究。
2. CB17-scid小鼠,1983年(Bosma, Custer, & Bosma, 1983)1983年科学家发现在CB17小鼠品系中的Prkdc突变首次让人类PBMCs能够在该小鼠品系中的移植得以极低水平的存活,但无法重建人类免疫系统。
后续研究发现CB17-Scid缺乏成熟的T细胞和B细胞,但依然存在很高的NK细胞活性和固有免疫力,导致造血人类干细胞无法移植,该品系还是难以成为好的人源化小鼠模型。
免疫缺陷动物模型一、概述免疫缺陷动物是指由于先天性遗传突变,或用人工的方法,培育一种或多种免疫功能缺陷的动物。
1962年,苏格兰医师Issacson等首先发现无胸腺裸小鼠。
1969年,丹麦学者Rygaard首次成功地将人类恶性肿瘤移植于裸小鼠体内,肿瘤在体内存活并生长。
从此,免疫缺陷动物开创了肿瘤学、免疫学、细胞生物学的新的里程碑。
二、按免疫功能缺陷的种类常分为1、T-淋巴细胞功能缺陷动物:裸小鼠、裸大鼠、裸牛、裸豚鼠等。
2、B-淋巴细胞功能缺陷动物:CBA/N小鼠、Arabin马和Quarter马等马属动物。
3、NK细胞功能缺陷动物:Beige小鼠。
4、联合免疫缺陷动物:Scid小鼠等其他人工定向培育的多种免疫功能缺陷动物。
三、常见的免疫缺陷动物1、裸小鼠是指先天性无胸腺,且无被毛的小鼠,简称为裸小鼠。
其突变基因为裸基因,符号为:nu,是一个隐性突变基因,位于小鼠的第11号染色体上。
目前,此基因已导入到不同品系的小鼠中,常见的有BALB/c-nu、C3H-nu、C57BL/6-nu等。
裸鼠的解剖生理特点:①毛囊发育不良,外观上看几乎没有被毛,故称“裸鼠”;②无胸腺,仅有胸腺残迹或异常的胸腺上皮。
故不能分泌胸腺素,不能使T细胞正常分化,而T细胞室移植排异的主要细胞。
B细胞基本正常但功能欠佳。
有较高的NK细胞数量和活性。
③因为IgG的产生需要T细胞和巨噬细胞的参与,其免疫球蛋白主要是IgM,只有极少量的IgG。
④自发肿瘤现象罕见,可能与NK细胞的活性高有关。
⑤裸鼠易患鼠肝炎和病毒性肺炎。
⑥纯合裸鼠母性极差,且受孕率低,乳房发育不良。
通常以纯合雄鼠与带有nu基因的杂合雌鼠可获1/2裸鼠。
⑦裸鼠需饲养在屏障环境中。
自裸鼠问世以来,已广泛应用于肿瘤学、微生物学、免疫学、寄生虫学、遗传学、毒理学、临床医学等研究中。
2、裸大鼠1953年,英国科学家首次在大鼠中发现一种外观与裸小鼠相似,只是被毛不想裸小鼠那样全无,通过解剖和免疫学检查发现其也是无胸腺、缺乏T细胞功能,B细胞功能正常,细胞活力增强,繁殖方式与裸小鼠相同,且能接受异种组织和细胞移植,且因其体型大,用一只裸大鼠可为常规血液学和血清生物化学分析实验提供足够的血样,同时大鼠易于进行外科手术,为肿瘤移植和肿瘤供血研究提供了方便。
免疫缺陷小鼠在白血病研究中的新进展作者:李仲霞(综述) 王跃嗣贾秀红(审校) 作者单位:滨州医学院附属医院儿科滨州市256603【关键词】免疫缺陷小鼠,模型;白血病免疫缺陷动物(immunodeficient animal)是指由于先天性遗传缺陷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。
它源于1962年苏格兰医师Issacson等首先发现的无胸腺裸小鼠。
1969年,丹麦学者Rygaard首次成功的将人类恶性肿瘤移植于裸小鼠体内,在裸小鼠体内存活并生长,开创了免疫缺陷动物研究和应用的新里程碑。
近三十多年来对免疫缺陷小鼠有了深入的研究,相关品系因此建立,并广泛应用于医学生物学研究,尤其在肿瘤学、免疫学中的应用。
笔者综述了免疫缺陷动物的发展现状以及其在白血病研究中的应用新进展。
1 免疫缺陷小鼠的概况1.1 SCID 小鼠(严重联合免疫缺陷小鼠) 1983年Bosma 等[1]发现C.B217 纯系小鼠16 号染色体上的重症联合免疫缺陷(SCID) 基因发生隐性突变后,小鼠缺乏功能成熟的T和B淋巴细胞而称为SCID小鼠。
该小鼠胸腺、脾、淋巴结的重量不及正常的30% ,体内T和B淋巴细胞联合缺陷, 是建立急性淋巴细胞白血病(ALL)的有效模型,应用广泛。
另外,Ohsugi等[2]使用5、7、9、11 周的B17 scid/scid (SCID) 小鼠来建立模型, 结果5周龄的小鼠100% 有肿瘤形成,7周龄小鼠肿瘤形成率为50%,9周龄小鼠为20%,11周龄的小鼠没有大体肿瘤形成。
说明小鼠周龄对模型的建立也有重要影响。
1.2 NOD/ SCID 小鼠(非肥胖糖尿病型重症联合免疫缺陷小鼠) SCID小鼠NK细胞及巨噬细胞功能正常。
有2%~23%的小鼠出现淋巴细胞免疫功能恢复(渗漏现象),这明显影响了SCID 小鼠的更广泛应用。
为提高人类肿瘤异种移植的成功率,人们将SCID小鼠与不同遗传背景品系小鼠杂交,NOD/ SCID由此产生。