1、湖北醫(yī)藥學院實驗動物中心,2017年,免疫缺陷動物（Immunodeficiency animals）,Contents,免疫？(Immune ) 免疫缺陷？(immunodeficiency ),免疫缺陷與免疫缺陷動物 Immunodeficiency Disease and Animals,免疫缺陷：指因免疫系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)或者組分因先天發(fā)育不全或者后天因各種因素所致?lián)p害而使免疫活性細胞的發(fā)生發(fā)展、分化增殖和代謝異常并引起免疫功能不全所出現(xiàn)的臨床綜合癥。,免疫缺陷與免疫缺陷動物 Immunodeficiency Disease and Animals,先天性（原發(fā)性）免疫缺陷，遺傳性缺陷

2、病可以導致對病原微生物的高度易感性。 獲得性（繼發(fā)性）免疫缺陷，可繼發(fā)于營養(yǎng)不良、惡性腫瘤、免疫抑制藥物的治療或免疫活性細胞受到病毒的感染等。,免疫缺陷的分類 The Major Classes of Immunodeficiency Disease,免疫缺陷動物：由于先天性遺傳突變或用人工方法造成一種或多種免疫系統(tǒng)組成成分缺陷的動物。,免疫缺陷與免疫缺陷動物 Immunodeficiency Disease and Animals,先天性免疫缺陷動物： 獲得性免疫缺陷動物：,免疫缺陷動物的分類The Major Classes of Immunodeficiency Animals,先天性免

3、疫缺陷動物： T淋巴細胞功能缺陷動物：裸小鼠（nude mice）、裸大鼠(nude rat)。 B淋巴細胞功能缺陷動物：性連鎖免疫缺陷小鼠（CBA/N）。 NK淋巴細胞功能缺陷動物：Beige小鼠。 聯(lián)合免疫缺陷動物：嚴重聯(lián)合免疫缺陷小鼠(SCID mice)、蟲蛙小鼠(motheaten mice)。 其它免疫缺陷動物：顯性半肢畸形小鼠(dominant hemimelia mice)。,免疫缺陷動物的分類The Major Classes of Immunodeficiency Animals,獲得性免疫缺陷動物： 小鼠AIDS模型：SCID小鼠AIDS模型、AIDS的轉(zhuǎn)基因小鼠。 猴A

4、IDS模型：反轉(zhuǎn)錄病毒誘發(fā)、SIV誘發(fā)。 有蹄動物慢病毒感染。 黑猩猩HIV感染。,免疫缺陷動物的分類The Major Classes of Immunodeficiency Animals,T細胞功能缺陷動物,裸小鼠（Nude mice）：是一種先天性胸腺缺陷的突變小鼠。 導致這種異常狀態(tài)的裸基因(nu)是位于11號染色體上的一個隱性突變基因。,T細胞功能缺陷動物-裸小鼠 The Athymic (nude) Mouse,基因型：（nu/nu） 該基因已回交到不同品系，包括：NIH-nu/nu、BALB/c-nu/nu 、C3H-nu/nu 、C57BL/6-nu/nu。,T細胞功能缺陷動

5、物-裸小鼠 The Athymic (nude) Mouse,無毛鼠=裸鼠？ No，為什么？ 唯一特征是什么？,T細胞功能缺陷動物-裸小鼠 The Athymic (nude) Mouse,1962年，英國，偶然發(fā)現(xiàn)個別無毛小鼠；1966年，愛丁堡，證實無毛小鼠是由于11號染色體上等位基因突變導致隱形基因純合引起，并命名為裸體（nude），用nu表示基因符號； 1968年，佩蒂路易斯發(fā)現(xiàn)裸小鼠無胸腺！,裸小鼠的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展,特點 1）雜合子小鼠各方面表現(xiàn)正常，純合子裸鼠，被毛異常生長，呈裸體狀態(tài)； 2）無胸腺，僅有胸腺殘跡或異常胸腺上皮，不能使T-cell正常分化，導致細胞免疫力低下，幼齡鼠有殘

6、存的未分化的上皮細胞；,裸小鼠的特點,BALB/c-nu與昆明鼠胸腺對比,3）B細胞數(shù)量、功能正常，成年裸小鼠（68周）較普通鼠有較高水平的NK細胞活性； 4）繁育能力差，乳腺發(fā)育缺損，一般以雄性純合子與雌性雜合子繁育（nu/nunu/+）；,裸小鼠的特點,5）T細胞缺陷可通過移植成熟T細胞、胸腺細胞或正常胸腺上皮得到校正； 6）生長緩慢，體重小于同日齡其它小鼠；,裸小鼠的特點,7）抵抗力差，必須飼養(yǎng)在屏障環(huán)境中； 8）無接觸敏感性，無移植排斥，無移植物抗宿主反應。,裸小鼠的特點,裸大鼠(Nude rat)是1953年由英國的Rowett研究所發(fā)現(xiàn)，基因符號為rnu；純合子為(rnu/rnu)

7、，1977年在英國的MRC實驗動物中心建立了裸大鼠種群。此后逐步引入美國、日本等。1983年引入中國。,T細胞功能缺陷動物-裸大鼠 The Athymic Rat,特點 1）純合子裸大鼠(rnu/rnu)具有與裸小鼠基本相似的特征，裸大鼠并不像裸小鼠一樣完全無毛，而是體毛稀少，尾根往往多毛；,T細胞功能缺陷動物-裸大鼠 The Athymic Rat,2）無胸腺，缺乏功能性T淋巴細胞，B細胞功能基本正常，NK細胞活力增強； 3）體重為正常大鼠的70左右；,T細胞功能缺陷動物-裸大鼠 The Athymic Rat,4）繁育能力差，與裸小鼠一樣在妊娠期間乳腺發(fā)育缺損，故其繁殖方式同裸小鼠相同，即

8、用純合子的雄鼠與雜合子的雌鼠交配方式進行繁育；,T細胞功能缺陷動物-裸大鼠 The Athymic Rat,5）比裸小鼠更強壯、壽命更長，裸大鼠較裸小鼠對多種傳染病更敏感。 6）體型較大，可提供足夠的血樣、也可為各種研究提供足夠的瘤組織及對大范圍的外科手術(shù)方法較有利。,T細胞功能缺陷動物-裸大鼠 The Athymic Rat,T、B細胞聯(lián)合免疫缺陷 Motheaten小鼠 T、NK細胞缺陷小鼠 T、B、NK細胞三聯(lián)免疫缺陷小鼠,聯(lián)合免疫缺陷動物,嚴重聯(lián)合免疫缺陷小鼠（ Severe combined immunodeficient mice，SCID小鼠）：1983年由美國Fox chase

9、癌癥中心于C.B-17Icr近交系中發(fā)現(xiàn)，突變基因scid位于16號染色體。 1988年，從美國Jackson實驗室引進到中國。,嚴重聯(lián)合免疫缺陷小鼠,SCID小鼠：T、B淋巴細胞聯(lián)合免疫缺陷動物,嚴重聯(lián)合免疫缺陷小鼠,SCID小鼠的解剖學特點： 1、外觀、體重與普通小鼠無差異。 2、淋巴器官發(fā)育有缺陷。其胸腺相對重量僅為同齡正常對照小鼠的6左右，脾臟相對重量僅為正常的3，淋巴結(jié)極小，常散在于脂肪組織之中，難以用肉眼查見，在顯微鏡下估計其大小僅為正常的1/3,嚴重聯(lián)合免疫缺陷小鼠,SCID小鼠的組織學特點： 淋巴組織缺乏淋巴細胞，胸腺無皮質(zhì)結(jié)構(gòu)僅存上皮樣細胞和成纖維細胞，脾小，因缺少正常的B淋

10、巴細胞聚集故沒有脾小體。淋巴結(jié)也沒有明顯皮質(zhì)區(qū)，主要由網(wǎng)狀細胞占據(jù)。,嚴重聯(lián)合免疫缺陷小鼠,免疫學特征： SCID小鼠在所有T和B淋巴細胞功能測試中為陰性。對外源性抗原無抗體和細胞免疫反應，不能排斥同種皮膚移植，體內(nèi)缺乏攜帶前B組胞、B細胞和T細胞表面標記的細胞。,免疫細胞： 外周血白細胞總數(shù)減少，粒細胞，巨噬細胞、巨核細胞、紅細胞等呈正常狀態(tài)。自然殺傷細胞NK、淋巴激活因子LAK細胞正常。,自發(fā)性腫瘤： SCID小鼠自發(fā)性T細胞淋巴瘤（主要在胸腺）的發(fā)病率在15左右。淋巴瘤明顯起源于胸腺，并可發(fā)生肺、淋巴結(jié)、脾、肝和腎轉(zhuǎn)移。,滲漏（Leaky）現(xiàn)象： 約2-23%的SCID小鼠在青年期B、T

11、細胞功能可以恢復，稱為滲漏（Leaky），此時仍帶有SCID基因，淋巴細胞不受影響而發(fā)育成熟，原因不明?？梢杂醚鍖W和組織學方法診斷。,淋巴系統(tǒng)的重建： SCID小鼠在接受組織相容性相同的正常骨髓或胎肝細胞后，其淋巴組織將獲得部分或完全重建，恢復正常功能。,環(huán)境要求： 對鼠肝炎，巴氏桿菌、卡氏肺囊蟲極易感染，感染后易發(fā)病死亡。必須養(yǎng)育在 SPF環(huán)境中，平均壽命1年以上。 分籠飼養(yǎng)、防止混淆。,motheaten mice，1965年發(fā)現(xiàn)于C57BL/6J的突變，突變基因me位于第6號染色體， C57BL/6J-me在1-2日齡表皮可見嗜中性白細胞集聚，表皮色素呈斑點狀，故稱蟲蛀小鼠，壽命不超過

12、8周。,蟲蛀小鼠,1、出生后2天內(nèi)出現(xiàn)皮膚膿腫，有嚴重聯(lián)合免疫缺陷，表現(xiàn)為對胸腺依賴和非依賴抗原均無反應，對T、B細胞分裂素的增殖反應嚴重受損，細胞毒T細胞和NK細胞活性低。,蟲蛀小鼠,2、純合型（me/me）伴有自身免疫的傾向，免疫復合物沉積腎、肺、皮膚。 3、4周齡胸腺退化，出現(xiàn)嚴重免疫缺陷，與SCID不同的是，不僅存在T、B淋巴細胞異常，其它細胞也存在異常。,蟲蛀小鼠,4、該小鼠對判別生命早期的免疫功能缺陷和某種自身免疫性疾病的發(fā)生都是有用的模型。,蟲蛀小鼠,一、性連鎖免疫缺陷小鼠（X-linked immune deficiency mouse，XID） 起源于CBA/N，毛色為野鼠色

13、，B細胞功能缺乏，基因符號xid，位于X染色體上。 基因型：xid/xid，xid/Y,其他免疫缺陷動物,1、雌性純合子與雄性雜合子沒有體液免疫。 2、對B細胞分裂素缺乏反應，分泌IgM和IgG的B細胞減少， IgM和IgG含量降低，但T細胞功能正常。,性連鎖免疫缺陷小鼠,3、移植正常鼠骨髓到xid宿主，B細胞缺損可以恢復。 4、該小鼠用于研究B細胞的發(fā)生、功能、異質(zhì)性。,性連鎖免疫缺陷小鼠,二、 beiger小鼠(beiger mice) NK細胞功能缺陷突變小鼠，bg是13號染色體上的隱性基因。 基因型：bg/bg,beiger小鼠,1、由于細胞溶解作用的識別過程受損，導致NK細胞功能缺乏

14、。 2、純合bg基因還損傷細胞毒T細胞功能，降低粒細胞趨化性和殺菌活性，延遲巨噬細胞抗腫瘤殺傷作用。,beiger小鼠,3、影響溶酶體發(fā)生，導致溶酶體膜缺損，溶酶體增大。 4、溶酶體功能缺陷導致bg小鼠對化膿性細菌敏感，必須飼養(yǎng)于SPF環(huán)境中。 5、可用于研究色素缺乏易感性增高綜合征。,beiger小鼠,三、顯性半肢畸形小鼠(dominant hemimelia mice) 1、Dh(dominant hemimelia )是顯性突變基因，位于1號染色體。 Dh/Dh，Dh/+,顯性半肢畸形小鼠,2、出生后，后趾畸形即多趾或少趾。 3、雜合子缺乏脾臟，泌尿、生殖、消化道和骨骼有一定程度畸形。,顯性半肢畸形小鼠,4、純合子由于泌尿生殖系統(tǒng)和骨骼系統(tǒng)嚴重畸形，出生后很快死亡。 5、畸形發(fā)生于早期胚胎的臟壁中胚層。,顯性半肢畸形小鼠,6、脾臟缺乏導致體液免疫反應一定程度損傷。,顯性半肢畸形小鼠,三聯(lián)聯(lián)合免疫缺陷,BNX（為bg、nu、xid三個基因首字母的縮寫）小鼠是NIH-Beige-NudeXID小鼠的簡稱，亦稱為NIH-小鼠，它是由美國（NIH）培育成功的一種T、B、NK細胞聯(lián)合免疫缺陷小鼠，即重度聯(lián)合免疫缺陷小鼠，基因型為NIH-bg/bg-xid/xid-nu/nu(雌性)和IH-bg/bg-xid/y-n