免疫缺陷小鼠模型選擇指南
瀏覽次數:1102 發布日期:2022-2-17
來源:杰克森實驗室
為您的研究選擇“最佳”免疫缺陷小鼠模型的要訣
- 對于免疫學、傳染病、腫瘤學、造血、再生醫學等領域的研究,免疫缺陷小鼠是非常寶貴的研究工具。
- 這些小鼠不僅可以用作小鼠腫瘤細胞、人腫瘤細胞系和人源性異體移植腫瘤的移植宿主,還能用于人體免疫系統研究的諸多方面。
然而,現有的免疫缺陷小鼠品系繁多,并且這些模型具有研究專用性,這都為如何在研究中
選擇“最佳”模型增加了難度。
以下要訣將幫助您挑選到合適的免疫缺陷小鼠模型!
小鼠遺傳背景至關重要
小鼠品系的遺傳背景對小鼠模型的表型和潛在應用有較大影響。NSG™系列小鼠模型包括多種具有高度免疫缺陷的小鼠,在生物醫學研究中應用廣泛。該系列的一個關鍵特征是具有NOD遺傳背景,這可導致多種先天免疫缺陷,例如自然殺傷(natural killer, NK) 細胞活性降低、循環補體缺失、巨噬細胞和抗原呈遞細胞缺陷。
- JAX推出了一系列裸鼠品系并采用相同的命名規則,包括:NU/J(002019)近交小鼠、B6裸鼠(000819)同源系小鼠和J: NU(007850)遠交裸鼠。
那么,這些品系之間有何區別呢?
簡單來說,盡管它們帶有相同的自發突變 (Foxn1 nu),但
遺傳背景各不相同。NU/J和B6裸鼠分別屬于近交系和同源系,它們具有遺傳同質性。
因此,其腫瘤生長情況可能會更趨于一致。相反,遠交系J: NU裸鼠可能會因為具有遺傳異質性,從而表現出更復雜的腫瘤生長情況。同時,
遠交系裸鼠更活躍,可能可以適應更長期的實驗研究。
了解小鼠模型的預期表現
如果您有興趣深入研究一些
直接靶向于腫瘤細胞的化療方法的作用機制,那么近交系NU/J(002019)或遠交系J: NU(007850)可能是人腫瘤細胞株移植和生長的最佳宿主。
相反,
要驗證調節人類免疫系統的新型免疫療法,您也許想選擇NSG™(005557)、NSG-SGM3™ (013062)、NSG™ -IL15(030890)或NSG™ MHC I/II DKO(025216)作為同時移植人源腫瘤 (PDX)和人CD34+造血干細胞 (hHSC) 的宿主。
當為特定項目選擇合適模型時,您應明確該模型的預期表現。
下文列出了在選擇小鼠模型時
應考慮的一些因素:
內源性免疫系統成分
研究B細胞、T細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞、NK細胞和補體系統在其他方面的功能,以此考察每個免疫缺陷模型的內源性免疫功能。
- 對于裸鼠等先天免疫完整的模型來說,NK細胞的存在可以阻止人源細胞歸巢和維持,從而限制原代人源細胞的植入。
- 對于如NSG系列等有多種細胞因子(IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15 和 IL-21)信號傳導缺陷的模型來說,其缺陷的存在將顯著提升人源組織、造血干細胞和外周血單核細胞(peripheral blood mononuclear cell, PBMC) 的植入率。
在選擇免疫缺陷模型前,務必要
確定模型的免疫系統成分的狀態。查看免疫缺陷小鼠與異體移植宿主比較表,快速瀏覽不同品系的免疫系統成分。
研究類型
選擇一種
最適用于您研究目標的免疫缺陷模型。
- 例如,如果您要探索針對人體特定免疫細胞類型的潛在免疫調節療法,或是要研究人體免疫細胞參與的傳染病,那么可選擇hHSC人源化NSG™、NSG-SGM3™或NSG™MHC I/II DKO等穩健的試驗平臺。
然而,如果您的目標是檢測特定化學療法的直接殺傷作用,則可采用近交系NU/J或BALB/c-scid裸鼠 (001803)來追蹤皮下或原位植入腫瘤的反應。
但毫無疑問,上述模型的免疫系統缺陷也會造成其他方面的局限性。
滲漏表達
研究發現,scid突變會使一些品系易出現異常表達。滲漏表達的發生率因遺傳背景而異,例如一些3-9個月齡的scid小鼠(B6-scid [001913])可能產生少量的功能性T細胞和B細胞。
- 如果您想要尋找極少有滲漏表達的scid突變小鼠,可以考慮采用NOD-scid(001303)小鼠,或是完全沒有滲漏表達發生的NSG小鼠(005557)。
放射敏感性
當研究可能的放療時,具有
放射耐受性的宿主小鼠被證明可能是最佳選擇。
scid小鼠因其突變發生在參與DNA修復的一種蛋白中而具有高度的放射敏感性。
相反,Rag1或Rag2基因敲除小鼠可耐受較高的輻射劑量,并且可能適用于某些放療研究。此外,
Rag基因敲除小鼠對
引起DNA 損傷的化療藥物也較不敏感。
壽命
對于
采用生長周期可能長達數月的原發性腫瘤進行的長期植入研究,應
避免使用壽命相對較短的模型。
- 例如,由于IL-2依賴性胸腺淋巴瘤的發展,NOD-scid小鼠僅可存活5-9個月。其他研究表明,Rag1基因敲除小鼠 (002216)和NSG™小鼠的壽命比NOD-scid小鼠的壽命長。
在足夠潔凈的環境中,NSG™小鼠可以存活一年半以上,其中位生存期超過89周。
有關模型壽命的信息可參閱各類已發表文獻,
也可致電JAX技術信息科學家(TIS)獲取。
而與免疫功能正常品系相比,免疫缺陷品系確實也需要特殊的管理和飼養。
中文里有一句源自莎士比亞名句的諺語:“一千個人眼中有一千個哈姆雷特。”盡管沒有通用于所有研究的“最佳”免疫缺陷模型,但
綜合考慮以上所有要訣將幫助您找到與自己的研究最契合的模型!