免疫缺陷动物模型:人源化小鼠在生物医学研究中的应用与进展
免疫缺陷动物模型在生物医学领域具有核心地位,特别是人源化小鼠模型,为研究人类疾病提供了精准和高效的平台。本文分析了免疫缺陷的定义、动物模型的重要性,以及该领域的关键发展。
免疫缺陷源于先天或后天因素,导致免疫细胞的异常,如发生、分化、增殖、调节和代谢,从而影响机体的免疫功能。免疫缺陷动物是一群由于先天性遗传突变或人工干预而缺乏一个或多个免疫系统组成成分的生物体。
由于小鼠与人类在生理机制上存在差异,因此人源化小鼠模型应运而生。这些模型通过向免疫缺陷小鼠体内移植人体免疫组织或细胞,使研究者能够更准确地模拟人体条件,进而在造血功能、免疫反应和疾病发生等方面进行深入研究。
过去几十年中,科学家们通过多项关键研究,逐步拓展了免疫缺陷小鼠模型的种类和应用范围。例如,1966年,英国科学家在C57BL/6小鼠中发现Foxn1基因突变,这导致了裸鼠品系的诞生。其后,美国科学家在1983年发现CB-17小鼠中Prkdc基因突变,为联合免疫缺陷(SCID)提供了模型。同样,1995年日本科学家通过NOD和SCID小鼠的杂交,建立了NOD-SCID小鼠模型。
随着基因编辑技术的日趋成熟,例如CRISPR等,免疫缺陷小鼠的种类也在逐渐增加,例如Rag1/2、Prf1和B2m等多个靶基因的改变使得免疫缺陷模型更为丰富。
最后,常见的免疫缺陷动物模型也根据其不同的免疫功能缺陷进行了分类,这包括具有T淋巴细胞、B淋巴细胞或NK细胞缺陷,以及联合免疫缺陷的各类模型,如裸鼠、CBA/N小鼠、Beige小鼠和NPG小鼠等。
这些进展不仅加深了我们对于免疫缺陷及其在人体疾病中作用的理解,同时也提供了新的、具有高度应用潜力的研究工具。