第五節 無胸腺裸鼠特點及應用–一、裸鼠的基本概念和發展情況


第五節 無胸腺裸鼠特點及應用–一、裸鼠的基本概念和發展情況

2021-01-09 生物谷

第五節 無胸腺裸鼠特點及應用

  一、裸鼠的基本概念和發展情況

(一)基本概念

  無胸腺裸鼠(Nude,簡稱裸鼠)目前已成爲醫學生物學研究領域中不可缺少的實驗動物模型。特別是在腫瘤學、免疫學、藥品與生物製品的安全性評價及有效藥品的篩選等實驗方面,它有著特殊的價值。裸鼠在科學研究中所以能成爲有巨大潛力的試驗模型,是由於nu基因有獨特的遺傳特性。經過世界各國實驗動物遺傳育種學家的努力,目前已將nu基因導入不同近交系動物,成爲系列動物模型,僅小鼠模型一種,已建立了二十餘種近交系裸鼠。由於它們具有不同的遺傳背景和nu基因的遺傳特性,使醫學生物學研究者獲得一種極其寶貴的試驗材料。

  裸鼠是隨著近代醫學發展,特別是腫瘤學和免疫學研究的需要,在近十幾年中發展起來的動物模型。它是先天性胸腺缺陷的突變小鼠,是由於第Ⅶ連鎖羣(Linkage group)內裸體位點的等位基因發生純合而形成的突變小鼠新品種。

  裸鼠(純合子nu/nu突變鼠)主要表現爲無毛(但可看到一種細毛組織學證明有被毛濾泡)以及缺乏正常胸腺。雜合子小鼠(nn/+)各方面表現都正常。

  小鼠中有若干突變基因,它可產生一種爲無毛的表現型(phenotype),例如無胸腺裸鼠(Nude、)裸鼠(Naked)、無毛鼠(Hairless)、無鼻毛鼠(Rhinol),不要把這些突變鼠基因相互混淆。裸鼠的唯一特性是胸腺缺陷表現型,因此,不能將「裸鼠」與「無毛鼠」兩詞交換使用。

  現代免疫學的發展,指示了胸腺爲中樞性免疫器官,揭示了胸腺和胸腺依賴淋巴細胞(T細胞)的功能,這是免疫學的重大突破,開創了細胞免疫的新途徑。無胸腺裸體鼠是研究胸腺功能最適宜的天然動物模型,它的發現和應用,大大促進了實驗免疫學研究的發展。

  (二)裸鼠的發現和發展情況

  1962年英國格拉斯哥醫院Grist在非近交系的小鼠中偶然發現有個別無毛小鼠。四年後,愛丁堡動物研究所沸拉那根(Flanagan)又證實這種無毛小鼠是由於染色體上等位基因突變引起的,發現該種鼠皮膚組織學和以往無毛小鼠不同,檢查發現,常因染色體退化,有一種新的無毛基因,因此,認爲是一種新的自發突變種,並命名爲「裸體」(Nude)小鼠,用「nu」表示爲基因符號,但當時未被人們注意。1968年佩蒂路易斯(Pantelouris)發現裸體小鼠沒有胸腺,這才引起世界各國醫學生物學工作者的極大興趣。在這以前,爲開展細胞免疫學的研究,通常採用藥物抑制小鼠T細胞的產生及其作用,或使用外科手術摘除胸腺,這些方法往往由於抑制作用不完全或手術不理想,常導致試驗的失敗。而自發突變無胸腺裸鼠的培育成功,則提供了研究胸腺功能、免疫學機理的理想動物模型。

  由於裸鼠原種抵抗力差,生育力低,壽命短,不能用於實際。因此人們又致力於育種改造,分別和純系BALB/C,C3H,C57BL/6小鼠交配,不斷選育,獲得了三種近交系無胸腺裸體動物(Inbred Nuede Mice)新種,雖然某些生物學性狀有所改善,但尚未克服上述缺點,故又將近交系BALB/C裸鼠和NIH瑞士種小鼠交配獲得遠交系無胸腺裸體小鼠(Outbred Nude Mice),從而克服了上述缺點,能夠大量繁殖與推廣。

  裸鼠的飼料和繁殖要求條件比較嚴格,我國已有這方面的經驗報導。國外一些國家經過一段時間的摸索,1969年裡加德(Rygaard)和Ffiis報告採用無特定病原體(簡稱SPF)條件下飼料繁殖裸鼠雖然獲得成功,但也發生傳染性疾病。近十年來,許多國家建立了自己的有封閉屏障系統的飼料設施以及相應的質量控制辦法,進一步促進了裸鼠研究工作的迅速發展。1978年根據英國LAc News的報告,除用「nu」基因導入近交小鼠的方法成功地培育成千餘種遺傳背景明確的裸鼠外,還培育了無胸腺肥胖裸鼠,無胸腺無脾臟裸鼠以及裸體大鼠等,預計不久的將來,根據不同的實驗需要,將會培育出更多的無胸腺雜交品系。目前,已成立了國際性專門組織一國際裸鼠管理及應用委員會,並分別在1973年、1976年1979年召開了三次裸鼠會議。我國實驗動物工作者過去在小鼠的大量繁殖中也曾發現過無毛小鼠,但未進行研究。最近三、四年來,由於科研工作的需要從國外引起了裸鼠。1978~1980年間,中國醫學科學院所屬單位曾先後從法國、英國、美國獲得裸鼠。北京衛生部藥品生物製品檢定所在1980年從日本引進裸鼠鼠種進行了繁殖,飼料在屏障室內,經過16個月的飼料,繁殖正常,並已提供給科研工作使用。