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癌症动物肿瘤模型之介绍-裸鼠

2015-07-01
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裸鼠(Nude mice)

裸鼠是目前癌症研究领域中,不可缺少的动物模型。在肿瘤学、免疫学、药理学与生物制剂的安全性评估与活性筛选实验,具有特殊的价值。裸鼠在科学研究中有极巨大的潜力,是由 nu 基因有独特的遗传特性。目前已将 nu 基因导入不同近交系动物,成为系列动物模型,只有小鼠模型一种。裸鼠是因为先天性胸腺缺陷的小鼠,由于第11对染色体内 Nu/Nu 基因发生纯合,而形成的突变小鼠新品种。裸鼠外表表现为无毛(但可看到一种细毛组织学证明有被毛滤泡)以及缺乏正常胸腺。其特性包含T细胞缺陷,因此可接受外来移植的细胞,较不会有免疫排斥现象,适合于异种移植 (Xenograft Model),最常见的是采取臀部的皮下注射 (Subcutaneous, SC) 癌细胞产生肿瘤,但须在无菌条件下飼养。


裸鼠的发现,是由1962年英国格拉斯哥医院 Dr. Grist 在非近交配的小鼠中偶然发现有个别无毛小鼠。1966 年后,爱丁堡动物研究所 Dr. Flanagan证实这种无毛小鼠,是由于染色体上nu 基因突变引起的。皮肤组织学和以往无毛小鼠不同,检查发现因染色体退化,有一种无毛基因,因此认为是一种新的自发突变种,并命名为“裸体” (Nude) 小鼠,用“nu”表示为基因符号。1968 年前,细胞免疫学的研究通常采用药物抑制小鼠T细胞的产生及作用,或使用外科手术摘除胸腺,然而这些方法因抑制作用不完全或手术不理想,常导致试验失败。1968 年 Dr. Pantelouris 发现裸体小鼠没有胸腺,这才引起医学生物学工作者极大兴趣。由于裸鼠原种的身体抵抗力差 (可能是缺乏T细胞),生育能力低,寿命较短。因此经过育种改造,分别和纯系 BALB/c,C3H,C57BL/6 小鼠交配,不断选育,获得三种交系无胸腺裸鼠新种,但是仍然未克服其缺点。最后将 BALB/c 裸鼠和NIH 瑞士种小鼠交配,获得远交系无胸腺裸体小鼠,而克服抵抗力差、生育能力低、寿命较短等缺点,因此能够大量繁殖与推广。裸鼠的培育成功提供了研究胸腺功能、免疫学机制与药理活性研发的理想动物模型。
由于裸鼠须在无特定病原体环境条件下,因此能存活22个月。裸鼠能接受异种移植的组织,包括正常的皮肤,也能接受异种细胞移植,包括癌细胞和正常血管细胞。因此,能提供了皮肤移植、癌症与血管新生等最佳的研究模式。值得注意的是裸鼠仍然具有正常的B细胞,自然杀手细胞 (NK cells),巨噬细胞 (macrophages) 和颗粒性细胞 (granulocytes),因此并非所有的癌细胞都可以移植成功诱导癌细胞。
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