中洪博元,裸鼠,动物模型 中国实验动物信息网 2020-07-23 1204

　　在医学和生物学研究领域，尤其是在肿瘤，免疫力，药物，生物制剂的安全性评估以及有效药物的临床前筛查中，NudeMouse（“裸鼠”）一直是不可或缺的实验动物。成为榜样在其他方面起着重要作用。

　　裸鼠出生于1960年代初，*初是由英格兰格拉斯哥Ruchel医院病毒研究所的Grist博士在白化病种群（近亲）中发现的。有关此突变小鼠的信息已发布在1962年的Mouseewsletter中。显然，格里斯博士对这种裸鼠不是很感兴趣，也没有对他进行深入的分析。 四年后，爱丁堡动物遗传研究所的Flanagan从Grist获得了三只裸鼠，并分析了它们的遗传和生物学特性。三只裸鼠的一只无毛个体（雄性）在死前没有后代。交配后，另两只具有大衣的小鼠（一只雄性和一只雄性）产生了23个后代中的两个。弗兰甘聚糖杂交并使用这些后代后，无毛个体出现在该对的一个后代中。根据后代的特征分离数据，父母确定父母是杂合的。弗拉纳根（Flanagan）使用一对杂合子及其后代建立了一个裸鼠种群，命名为突变基因“裸”，缩写为nu。弗拉纳根发现雌性裸鼠受精率非常低。将46只雌性裸鼠与正常涂有涂层的雄性小鼠配对后，只有4对成胎，并且雌性裸鼠由于乳房发育不良和缺乏牛奶而无法受精。做到了。抚养后代。弗拉纳根还研究了裸鼠的生长，毛发发育以及nu基因与已知突变基因之间的联系，并于1966年发表了研究结果。不幸的是，他没有发现裸鼠无胸腺的*重要特征。在裸鼠出现之前，通常使用药物来抑制小鼠T细胞的产生或通过手术去除胸腺来进行细胞的免疫学研究。早在1944年，科学家就发现尽早取出AKR（高白血病）小鼠的胸腺可以降低小鼠患白血病的风险。去除C58小鼠胸腺可以预防化学或放射性白血病。胸腺切除术后，不仅循环中的淋巴细胞减少，而且抗体产生也减少。这些发现表明，胸腺在免疫应答中起关键作用，使胸腺切除术成为制备免疫缺陷动物模型的常规方法。但是，胸腺切除术有致命的缺点。这是因为幼小动物在胸腺切除术后感染和食用后的1-3周内死亡，或者由于胸腺切除术不完全而导致实验失败。同时，建模过程不可避免地给实验动物带来痛苦。

　　Petty Lewis的进一步分析发现，裸鼠中的白细胞计数显着低于正常小鼠，仅为同窝野生型小鼠的四分之一。由于裸鼠没有胸腺，因此它们有望取代经胸腺切除的小鼠，并成为先天性免疫缺陷动物模型。这是比裸露的表型重要得多的发现，因此在报告小资刘易斯的工作后不久就引起了科学界的关注。但是在裸鼠成为广泛可用的动物模型之前，它们需要提高繁殖能力和生存能力。 Flanagan发现，对裸鼠的生物学特性进行分析时，纯合裸鼠的生长速度比野生或杂合巢慢30％。另外，裸鼠的卵巢小，缺乏黄体，精子活动力差，尾巴卷曲，表明裸鼠的生育能力存在问题。同时，裸鼠的存活率也是一个大问题。在1960年代，没有没有SPF的畜牧设施，并且不可能控制动物种群中各种病原微生物的污染。裸鼠的免疫缺陷使他们无法抵抗这些病原体。因此，当首次发现裸鼠时，一半以上的人在2周龄时死亡，只有10％的动物能够活到12周。如果上述问题没有解决，则裸鼠不能真正成为可行的动物模型。通过将

　　裸鼠与其他小鼠交配，我们期望筛选并建立携带nu基因的高繁殖力菌株。该研究首先由Root Harco研究所丹麦病理与解剖学研究所的病理学家Regard和Povison进行。有趣的是，我们进行了实验以验证当时提出的“肿瘤免疫监视理论”。为此，他们将从爱丁堡动物遗传研究所获得的裸鼠与纯BALB/c，C3H和C57BL/6小鼠杂交，获得了三个新近交近交裸鼠品种。继续选择和繁殖。这项工作在1969年至1972年之间完成。将nu基因引入具有不同遗传背景的近交小鼠中可以改善裸鼠的生物学特性，但不能克服生育力低和存活时间短的问题。 ..直到1974年，NIH Hansen团队才将BALB/c背景菌株的nu基因引入SwissNIH自交系。建立裸鼠近交系后，其繁殖力和抗病性得到明显提高。u和nu纯合的雌性和雄性小鼠用于交配和繁殖。引入SPF饲喂系统后，裸鼠被致病性微生物感染的机会大大减少，裸鼠的寿命已延长到与常规近交小鼠相似的水平。

　　▲25天大的NMR Inu/nu小鼠（右）和Zayin的巢（左）。u/nu鼠标很小，没有涂层，但胡须稀疏（如箭头和插图所示）。到1996年，还发现了一种决定裸鼠表型的突变基因。这是由于Foxn1基因中的点突变，导致编码蛋白的早期终止，并形成了被截短的，无功能的蛋白Foxn1nu。显然，Foxn1基因具有多效性，会影响小鼠的毛发和胸腺发育。裸露是由于携带纯合子Foxn1nu的个体的毛囊的毛干无法从表皮生长而引起的。裸体是易于观察和检测的表型，但很少与免疫缺陷有关。 Flanagan对裸鼠的生物学特性进行了系统分析，但是错过了裸鼠胸腺发育不全的重要特征。突变在裸鼠中出现七年后，Pettilise幸运地发现了这一重要的生物学特性。我们很幸运能够在当时的储存和繁殖条件下，以及在低繁殖力和低存活率的裸鼠中维持这种突变。在没有发现无胸腺的情况下，裸鼠可能会很快从科学家的视线中消失。尽管裸露的表型很清楚，但是胸腺发育异常的发现需要观察者的注意和很少的运气，这是科学研究的吸引力。