免疫缺陷动物

免疫缺陷动物第一页，共四十一页，编辑于2023年，星期五第一节实验动物免疫特点免疫系统种系发生

动物细胞淋巴器官免疫反应分类名称淋巴细胞浆细胞胸腺脾脏细胞免疫体液免疫

IgMIgGIgAIgEIgD

圆口类鳗+-+--+----

鱼类油鲛+-++-+----

鲤鱼++++-+----

两栖类蝾螈++++-+----

青蛙+++++++---

爬行类龟、蛇++++？++---

鸟类鸡++++++++--

哺乳类鼠、人++++++++++

无脊椎动物仅为原始的细胞吞噬作用第二页，共四十一页，编辑于2023年，星期五抗体从母体到幼体的传递1、存在两种传递方式：

①出生前在胎盘、卵黄囊或羊膜内完成。

②出生后从初乳获得。动物胎盘类型转移途径抗体转移转移时间

出生前出生后

小鼠血性绒毛膜肠（主要）卵黄囊+++妊娠到17d

大鼠血性绒毛膜肠（主要）卵黄囊+++妊娠到20d

豚鼠血性绒毛膜卵黄囊（主要）肠++++妊娠到2d

兔血性绒毛膜卵黄囊+++-妊娠到15d

灵长类血性绒毛膜胎盘+++-妊娠到3个月犬内皮绒毛膜肠-++出生到8d第三页，共四十一页，编辑于2023年，星期五2、IgE和IgA在母子传递中不进入体液循环，IgM只在出生后传递。3、大、小鼠、豚鼠、兔、猴，幼仔血清中母源抗体效价高于母体。4、大、小鼠、犬、猫、兔、猴，从妊娠期抗体开始向胎儿移行，更多以母乳转移。第四页，共四十一页，编辑于2023年，星期五一、小鼠能诱发速发型变态反应,全身性过敏反应表现为循环性虚脱，动物几小时内死亡。小鼠IgE、IgG能使皮肤致敏，引起真皮过敏反应。近交系小鼠的免疫反应多由常染色体上的免疫反应(immuneresponse,Ir)基因控制，Ir基因与H-2(主要组织相容性位点)相连接，与T细胞功能密切相关。Ir基因具有常染色体显性特征，定位于MHC区域，它决定一个特定氨基酸聚合体是否能引起抗体的产生。每一Ir基因编码一个MHC分子的一个特定等位形式。第五页，共四十一页，编辑于2023年，星期五二、大鼠①蠕虫感染能诱发大量IgE抗体，但常规免疫只能使大鼠产生少量，且体内存在时间较短。②大鼠对炎症反应敏感，特别是踝关节。但遗传背景、机体免疫状态可影响发病率。第六页，共四十一页，编辑于2023年，星期五三、豚鼠①豚鼠用于结核菌素的皮内试验和接触过敏物质的迟发型变态反应，但与人有差别。②豚鼠有两种变态反应抗体：IgG1和IgG2。③13系和2系迟发型变态反应能力不同。④13系和2系对特异性抗原产生的免疫反应不同。第七页，共四十一页，编辑于2023年，星期五四、兔①兔用于制备高效价、特异性强的免疫血清，但因品种、个体不同而产生不同效价的抗体。②IgM增强IgE的形成，IgG抑制IgE的生成。IgE与IgG引起过敏反应征状相似。③肠道淋巴组织由派伊尔氏淋巴集结、圆囊和阑尾构成。第八页，共四十一页，编辑于2023年，星期五五、犬①在犬花粉病和蠕虫感染中，由IgE介导。②新生犬初次免疫抗体全为IgM，再次免疫能产生与成年犬相同的IgM、IgG。③Beagle犬的循环T淋巴细胞对PHA的反应随年龄而变化，高峰在6Ws-6Ws。第九页，共四十一页，编辑于2023年，星期五六、猪①初乳中主要为IgG，其次为IgA。②猪IgA与人有交叉反应。③肠道固有层含有分泌IgA的浆细胞。第十页，共四十一页，编辑于2023年，星期五七、羊①初乳与常乳中主要免疫球蛋白为IG1。②山羊是制备IG的良好动物。③绵羊红细胞用于补体结合反应。第十一页，共四十一页，编辑于2023年，星期五八、猴①新大陆猴无IgA。②旧大陆猴有IgE。③新大陆狨猴有免疫耐受。第十二页，共四十一页，编辑于2023年，星期五第二节实验动物的免疫基因系统一、小鼠移植抗原

GeorgeSnell采用近交系，通过分析移植肿瘤和其他组织的排斥反应首先发现H-2。

20年后，BarujBenacerraf提出不同近交系对简单多肽抗原的应答中产生抗体，控制这类免疫应答的基因称为Ir基因（immuneresponsegene）该基因定位于MHC区域，第十三页，共四十一页，编辑于2023年，星期五1、小鼠H-2符号表示

近交系小鼠H-2等位基因采用小写字母。与小鼠移植排斥反应有关的两个最重要的H-2基因座是H-2K和H-2D。

K基因首先发现于MHC标示为k的种系；D基因发现于MHC标示为d的种系。故在k型MHC的种系中，其k等位基因被称为Kk，亦简称为H-2k；而在MHC为d的种系中被称为Kd，亦简称为H-2d。

K、D、L三个位点均为MHC的I类基因。第十四页，共四十一页，编辑于2023年，星期五2、小鼠H-2抗原的分布密度

①脾脏为最高；②其次为肝、淋巴结、胸腺；③再次，以肺、肾上腺、肾脏的顺序递减。第十五页，共四十一页，编辑于2023年，星期五3、近交系和杂交小鼠异体移植的一般规律供体受体接受或排斥近交系(同性别)同一近交系接受近交系其他近交系排斥近交系本近交系与另一近交系交配生产的杂交一代(n)接受近交系♀同一近交系♂排斥近交系♂同一近交系♀排斥杂交一代杂交一代的亲本近交系排斥由此可见，MHC基因产物是基因共显性表达的结果。第十六页，共四十一页，编辑于2023年，星期五三、小鼠单倍型1、MHC单倍型①单倍型指染色体上的一组可以共同一道遗传的MHC等位基因。②不同的重组株在H-2内的一些基因位点具有不同的等位基因，即H-2单体型不同。

③H-2单倍型不同，免疫反应有明显差异。④

所有杂合子个体均有两个MHC单倍型，近交系小鼠只有一个单倍型。第十七页，共四十一页，编辑于2023年，星期五常用近交系小鼠H-2复合体的单倍型近交系单倍型H-2复合体KAESDC57BL/6C57BL/10H-2bbb-bbBLAB/CDBA/2H-2ddddddAKR/CBA/C3HH-2kkkkkkSWRH-2qqqqqqSJLH-2sss-ss第十八页，共四十一页，编辑于2023年，星期五2、MHC重组体①在MHC系统中可发生基因重组。②重组体等位基因的命名可按产生重组体的原始近交系小鼠而定。③选用不同单倍体小鼠，对特定抗原应答性反应进行研究，发现小鼠有类似针对合成分枝多肽(T,G)-A-L抗原的基因(Ir-1)与MHC存在着连锁关系

第十九页，共四十一页，编辑于2023年，星期五H-2重组体的单倍型

重组体单倍型原始纯系小鼠单倍型H-2复合体KAESDB10.Aak/dkkkddB10.HTGgd/bdddddB10.A(2R)h2a/bkkkddB10.A(3R)i3b/abbkddB10.A(4R)h4a/bkkbbbB10.A(5R)i5b/abbkddB10.AKMmk/qkkkkq第二十页，共四十一页，编辑于2023年，星期五第三节免疫缺陷动物的分类免疫缺陷动物（immunodeficientanimal）:

指由于先天性遗传突变或用人工方法造成一种或多种免疫免疫系统组成成分缺陷的动物。先天性免疫缺陷动物：T淋巴细胞功能缺陷动物：裸小鼠（nudemice）、裸大鼠(nuderat)。B淋巴细胞功能缺陷动物：性连锁免疫缺陷小鼠（CBA/N）。NK淋巴细胞功能缺陷动物：Beige小鼠。联合免疫缺陷动物：严重联合免疫缺陷小鼠(SCIDmice)、虫蛙小鼠(motheatenmice)。其它免疫缺陷动物：显性半肢畸形小鼠(dominanthemimeliamice)。第二十一页，共四十一页，编辑于2023年，星期五获得性免疫缺陷动物：小鼠AIDS模型：SCID小鼠AIDS模型、AIDS的转基因小鼠。猴AIDS模型：反转录病毒诱发、SIV诱发。有蹄动物慢病毒感染。黑猩猩HIV感染。第二十二页，共四十一页，编辑于2023年，星期五第四节T淋巴细胞功能缺陷动物

一、裸小鼠（nudemice）：

即先天性无胸腺裸小鼠，由11号染色体上nu隐性基因突变导致。该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。

被毛生长异常，呈裸体外表。无胸腺，仅有胸腺残迹或异常胸腺上皮，不能使T-cell正常分化，导致细胞免疫力低下。幼龄鼠有残存的未分化的上皮细胞。第二十三页，共四十一页，编辑于2023年，星期五B细胞功能正常，NK细胞活力增强。繁育能力差，乳腺发育缺损，以雄性纯合子与雌性杂合子繁育。T细胞缺陷可通过移植成熟T细胞、胸腺细胞或正常胸腺上皮得到校正。第二十四页，共四十一页，编辑于2023年，星期五二、裸大鼠(nuderat)：基因符号为rnu，一般特征似裸小鼠。发育迟缓，体重为正常大鼠的70%。裸大鼠较裸小鼠对多种传染病更敏感。比裸小鼠更强壮、寿命更长。体型较大，对大范围的外科手术方法较有利。第二十五页，共四十一页，编辑于2023年，星期五三、裸鼠的肿瘤学特性1.人类肿瘤的裸鼠移植人癌组织（手术标本）移植：手术标本移植成功率28.3%，其中复发性肿瘤50%，转移性肿瘤38.5%，原发瘤20.5%。黑色素瘤和结肠癌移植成功率最高，乳腺和淋巴网状内皮细胞肿瘤成功率低。女性生殖系统肿瘤和结肠癌生长最快，胚胎性和骨的肿瘤生长慢。肿瘤细胞株移植：肿瘤细胞株移植成功率高于人癌手术标本。第二十六页，共四十一页，编辑于2023年，星期五2.宿主和肿瘤特性对裸鼠移植瘤生长的影响裸鼠遗传背景：裸鼠遗传背景对肿瘤生长有一定影响。移植部位和途径：皮下移植易于观察肿瘤生长状况，部位多在背部靠头部皮下，或腋下（因其血管丰富，利于肿瘤生长，且不影响动物的活动）。移植部位和途径可影响移植瘤的生物学特性：皮下接种一般不发生肿瘤浸润和转移；腹腔内接种则显示癌细胞恶性行为。第二十七页，共四十一页，编辑于2023年，星期五人为改变裸鼠免疫功能：采用免疫抑制、放射照射可提高移植瘤成功率，包括难以移植成功的肿瘤。人类肿瘤细胞的本身特征：分化程度低移植成功率高，恶性程度与移植成功率呈正相关。激素和宿主性别的影响：激素依赖性肿瘤，如乳腺癌、子宫、肺及骨的肿瘤，在裸鼠中最难成功。裸鼠的性别和激素水平直接影响裸鼠移植瘤。第二十八页，共四十一页，编辑于2023年，星期五3.裸鼠移植瘤组织学特征及稳定性人癌在裸鼠体内形成移植瘤后，仍保留原发肿瘤的一般特点。如：病理组织结构、超微结构、染色体特征、肿瘤标记物等。部分人类肿瘤移植后，表现一个或几个肿瘤细胞亚群的选择性生长，造成起源于同一原发瘤的细胞在生物学性状表现一定的异质性；且出现于裸鼠移植中的肿瘤细胞亚群也不一定都能在人体原发肿瘤中发现。第二十九页，共四十一页，编辑于2023年，星期五4.宿主对移植瘤的反应和间质改变恶性肿瘤作为细胞悬液或组织块移植到宿主裸鼠,宿主与肿瘤相互作用，间质反应随之发生，由宿主产生新的移植瘤间质，如血管床、纤维架。间质改变引起癌细胞分化程度的差异，分化程度改变多发生于裸鼠第一次传代。第三十页，共四十一页，编辑于2023年，星期五5.移植瘤的转移肿瘤分化程度：肿瘤分化程度越低，浸润转移越明显，转移发生越早。接种途径与部位：腹腔接种一般转移率高于皮下，常位接种转移更接近于原肿瘤在人体内转移的情况。环境因素：SPF环境中带瘤裸鼠淋巴结比普通环境转移率高、转移快。宿主状态：遗传背景、周龄、饲养条件及免疫状态直接影响肿瘤转移的发生。第三十一页，共四十一页，编辑于2023年，星期五第五节联合免疫缺陷动物一、严重联合免疫缺陷小鼠(C·B17-Prkdcscid/J，或BALB/cscid)1983年由美国Foxchase癌症中心于C.B-17Icr近交系中发现，突变基因scid位于16号染色体。该突变基因造成编码Ig重链和TCR的基因重排异常，抑制B-cell和T-cell前体的正常分化。C·B-17Icr为携带来自C57BL/ka小鼠的免疫球蛋白重链Igh-1b等位基因的BALB/cAnIcr的同源近交系。第三十二页，共四十一页，编辑于2023年，星期五纯合子血清中无免疫球蛋白，淋巴结、胸腺变小，缺乏体液、细胞免疫功能。饲养于SPF环境中。SCID小鼠的渗漏现象，小鼠1g血清中免疫球蛋白高于1μg/ml即为“渗漏”。在严格的SPF环境中，SCID小鼠可存活1年以上

第三十三页，共四十一页，编辑于2023年，星期五二、scid-hu小鼠

通过移植人免疫组织或免疫细胞，可使SCID小鼠具有人类部分免疫系统，称为SCID-hu小鼠。1.SCID-hu免疫重建的机制:SCID小鼠体内T、B细胞自身不能分化成特异性淋巴细胞，但小鼠体内淋巴细胞分化的微环境正常，能接受人体正常组织的移植成为嵌合体小鼠。1988年Mosier首次将人外周血淋巴细胞及人胎肝移植于SCID小鼠的皮下和肾包膜下获得免疫重建的成功。第三十四页，共四十一页，编辑于2023年，星期五目前已有人胚胎组织如骨髓、胸腺、肝、淋巴结，成年人外周血淋巴细胞、骨髓、脾进行移植。由于成年人外周血淋巴细胞比人胚胎组织、脾更易获得，PBL-hu-SCID模型研究更多。PBL-hu-SCID小鼠脾检出的人淋巴细胞达80-90%，移植6个月后，80%小鼠可从外周血中检出人淋巴细胞。第三十五页，共四十一页，编辑于2023年，星期五EngrafthumancellsHIVHumanPBL+

TreatmentStudyoutcomesPeritonealorSpleenCellsFACSanalysisImmunhistochemicalstainingBloodforviralburdenbyPCRNOD/SCIDMouseHybridhuman-mo