第四章裸鼠.ppt

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1、第四章第四章 突变系动物的突变系动物的特点及应用特点及应用第一节第一节突变系动物的基本概念突变系动物的基本概念一、遗传与变异一、遗传与变异遗传和变异是生物普通存在的生命现遗传和变异是生物普通存在的生命现象。虽然亲代和子代之间都有非常相似的象。虽然亲代和子代之间都有非常相似的地方，但又有些不同之处。亲子相似，叫地方，但又有些不同之处。亲子相似，叫遗传。亲子相异，叫变异。生物的遗传性遗传。亲子相异，叫变异。生物的遗传性和变异性都是由和变异性都是由DNADNA加以控制和调节的。加以控制和调节的。二、基因突变二、基因突变基因突变是指染色体上一个位点内的基因突变是指染色体上一个位点内的遗传物质的变化，或

2、者说是遗传物质的变化，或者说是DNADNA分子上长链分子上长链中碱基对的改变，也称点突变中碱基对的改变，也称点突变。基因突变在生物界中是很普遍的，而基因突变在生物界中是很普遍的，而且突变后所出现的性状与环境条件间看不出且突变后所出现的性状与环境条件间看不出对应关系。突变在自然情况下产生的，称为对应关系。突变在自然情况下产生的，称为自然突变或自发突变（自然突变或自发突变（SpontaneouSpontaneou MutationMutation）；）；由人们有意识地应用一些物理、由人们有意识地应用一些物理、化学因素诱发的，则称为诱发突变化学因素诱发的，则称为诱发突变（Induced Mutati

3、onInduced Mutation）。）。突变后出现的表现突变后出现的表现型是多种多样的。型是多种多样的。根据突变对表现型的最明显效应，可分为：根据突变对表现型的最明显效应，可分为：1 1可见突变（可见突变（VisbleVisble Mutation Mutation）：）：突变的突变的效应可在生物的表现型上看出来，即用肉眼效应可在生物的表现型上看出来，即用肉眼就能观察出来，如若干大体形成的变异。就能观察出来，如若干大体形成的变异。2 2生化突变（生化突变（Biochemical MutationBiochemical Mutation）：）：突突变的效应导致一个特定的生化功能的丧失。变的效

4、应导致一个特定的生化功能的丧失。肉眼是无法予以鉴别的，一定要借助于某些肉眼是无法予以鉴别的，一定要借助于某些特殊方法来检测。特殊方法来检测。3 3致死突变（致死突变（Lethal MutationLethal Mutation）：）：致死突致死突变可分为显性致死和隐性致死。显性致死在变可分为显性致死和隐性致死。显性致死在杂合态即有致死效应。而隐性致命突变较为杂合态即有致死效应。而隐性致命突变较为常见，如镰形红细胞贫血症的基因就是隐性常见，如镰形红细胞贫血症的基因就是隐性致命突变。致命突变。4 4条件致命突变条件致命突变（ConditonalConditonal Lethal Lethal Mu

5、tationMutation）：）：在某些条件下是有成活的，而在某些条件下是有成活的，而在另一些条件下是致命的。在另一些条件下是致命的。动物发生基因突变时，便成为突变型。动物发生基因突变时，便成为突变型。带有这种突变基因的小鼠称为突变株带有这种突变基因的小鼠称为突变株（Mutant StockMutant Stock），），相同突变株的动物即为相同突变株的动物即为某一突变品系动物。动物发生基因突变后就某一突变品系动物。动物发生基因突变后就会导致相应的正常生理功能丧失，我们称为会导致相应的正常生理功能丧失，我们称为病理缺陷，而且这种病理缺陷可以稳定地代病理缺陷，而且这种病理缺陷可以稳定地代代相传

6、。代相传。三、突变的机理和突变系动物三、突变的机理和突变系动物通过遗传和化学分析认识了突变型的通过遗传和化学分析认识了突变型的遗传性质，有些变化是一个碱基为另一个遗传性质，有些变化是一个碱基为另一个碱基所替代；另一个情况是插入或缺失了碱基所替代；另一个情况是插入或缺失了一个碱基，还有的变化包括许多碱基获得、一个碱基，还有的变化包括许多碱基获得、失去或重新排列等等。总之是组成基因的失去或重新排列等等。总之是组成基因的物质发生了化学变化。物质发生了化学变化。生物在长期繁殖的过程中，子代突然生物在长期繁殖的过程中，子代突然发生变异，其变异的遗传基因等位点可以发生变异，其变异的遗传基因等位点可以遗传下

7、去，或即使没有明确的遗传基因等遗传下去，或即使没有明确的遗传基因等位点，但经过淘汰的选拔后，能维持稳定位点，但经过淘汰的选拔后，能维持稳定的遗传形质。这种变化了的能保持遗传基的遗传形质。这种变化了的能保持遗传基因的特性的品系，称之为突变品系，也就因的特性的品系，称之为突变品系，也就是指正常染色体的基因发生了变异的、具是指正常染色体的基因发生了变异的、具有各种遗传缺陷的动物。有各种遗传缺陷的动物。在小鼠和大鼠中，通过自然突变和人在小鼠和大鼠中，通过自然突变和人工定向突变，已培育出很多的突变系动物，工定向突变，已培育出很多的突变系动物，如目前国际上已发现的小鼠突变基因有如目前国际上已发现的小鼠突变

8、基因有648648个，培育的突变系小鼠有个，培育的突变系小鼠有350350多个品系，大多个品系，大鼠有鼠有5050多个品系。特别象无毛、无胸腺裸多个品系。特别象无毛、无胸腺裸鼠已成为生物医学研究领域中令人注目的鼠已成为生物医学研究领域中令人注目的“宠儿宠儿”，并被广泛地应用于肿瘤等研究。，并被广泛地应用于肿瘤等研究。第二节第二节 突变品系的模型性状突变品系的模型性状模型动物模型动物 遗传突变的动物，如果能留种育成突遗传突变的动物，如果能留种育成突变品系供某项特殊研究之用，这就成为很变品系供某项特殊研究之用，这就成为很有科学价值的有科学价值的“模型动物模型动物”。本世纪最先。本世纪最先而且最广泛

9、突破的是培养了多种肿瘤的模而且最广泛突破的是培养了多种肿瘤的模型动物，为研究人类肿瘤的科学工作者提型动物，为研究人类肿瘤的科学工作者提供了极为方便而有效的研究手段。因为很供了极为方便而有效的研究手段。因为很多研究工作不能在人体身上进行，而且不多研究工作不能在人体身上进行，而且不仅肿瘤是这样，其它疾病也是这样。仅肿瘤是这样，其它疾病也是这样。有的突变品系动物与人的疾病一样或有的突变品系动物与人的疾病一样或近似，则更是最好的动物模型。如肥胖小鼠，近似，则更是最好的动物模型。如肥胖小鼠，它与人类有相似的肥胖病和糖尿病；肌肉萎它与人类有相似的肥胖病和糖尿病；肌肉萎缩症小鼠，它与人类有相似的肌肉萎缩症，

10、缩症小鼠，它与人类有相似的肌肉萎缩症，自身免疫小鼠；则与人类的自身免疫性溶血自身免疫小鼠；则与人类的自身免疫性溶血症和红斑狼疮相似。因此，对突变品系模型症和红斑狼疮相似。因此，对突变品系模型性状的研究对解决人类的疾病将起到重要作性状的研究对解决人类的疾病将起到重要作用，特别是对研究人类疾病的发病机制更有用，特别是对研究人类疾病的发病机制更有用处。用处。突变品系突变品系主要表现主要表现研究应用研究应用肌萎缩症（肌萎缩症（dy）小鼠小鼠进行性肌衰弱和广泛性的进行性肌衰弱和广泛性的肌萎缩肌萎缩肌萎缩症、肌肉营养障碍肌萎缩症、肌肉营养障碍症症肥胖症小鼠（肥胖症小鼠（ob）和大鼠和大鼠（fa）肥胖，饮食

11、多，血胰岛素肥胖，饮食多，血胰岛素高高肥胖症肥胖症侏儒症（侏儒症（dw）小鼠小鼠矮小畸形、短尾、短鼻、矮小畸形、短尾、短鼻、继发性粘液性水肿继发性粘液性水肿内分泌如生长素和促甲状内分泌如生长素和促甲状腺素研究腺素研究糖尿病小鼠（糖尿病小鼠（db）和大鼠和大鼠（di）肥胖并糖尿病、高血糖、肥胖并糖尿病、高血糖、蛋白尿、烦渴蛋白尿、烦渴遗传性糖尿病遗传性糖尿病骨骼硬化症（骨骼硬化症（op）小鼠小鼠骨质骨质硬化，骨髓消失硬化，骨髓消失人人骨髓硬化症骨髓硬化症贫血小鼠和大鼠贫血小鼠和大鼠多种贫血多种贫血贫血贫血白内障（白内障（Cat）大鼠大鼠白内障白内障眼科眼科第三节第三节常用的突变品系常用的突变品系

12、突变品系突变品系主要表现主要表现研究应用研究应用尿崩症（尿崩症（di)大鼠大鼠多尿，低渗透压多尿，低渗透压遗传性下丘脑尿崩症遗传性下丘脑尿崩症血胆红素过多症（黄疸）血胆红素过多症（黄疸）（Jaudice,j）大鼠大鼠黄疸黄疸婴儿的先天性血胆红素过婴儿的先天性血胆红素过多综合征多综合征色素瘤性视网膜炎大鼠色素瘤性视网膜炎大鼠视网膜发育后期即开始的视网膜发育后期即开始的光感受细胞的进行性丧失光感受细胞的进行性丧失人类的色素瘤性视网膜炎人类的色素瘤性视网膜炎无脾（无脾（As）小鼠小鼠脾脏完全缺如脾脏完全缺如脾脏功能、血吸虫病脾脏功能、血吸虫病视网膜退化（视网膜退化（rd）鼠鼠进行性视网膜硬化，有色进

13、行性视网膜硬化，有色素沉着及视网膜血管闭锁素沉着及视网膜血管闭锁人类的色素性视网膜炎人类的色素性视网膜炎针尾（针尾（Pt）突变鼠突变鼠椎间盘逐龄产生快速退化椎间盘逐龄产生快速退化人类的椎间盘突出症人类的椎间盘突出症自发性高血压大鼠自发性高血压大鼠（SHR）自发性高血压自发性高血压高血压高血压癫痫突变型大鼠癫痫突变型大鼠发作癫痫发作癫痫人类癫痫病人类癫痫病多种免疫缺陷小鼠多种免疫缺陷小鼠无无T细胞或无细胞或无B细胞或无细胞或无T、B细胞或无细胞或无K细胞或无细胞或无T、B、K细胞或无巨噬细细胞或无巨噬细胞胞免疫、血液病、器官移植、免疫、血液病、器官移植、肿瘤、病毒等肿瘤、病毒等其它还有各类突变模

14、型动物先天性畸其它还有各类突变模型动物先天性畸形、各种肾异常、巨结肠小鼠、睾丸雌性化形、各种肾异常、巨结肠小鼠、睾丸雌性化或假两性畸形大鼠、隐睾症、新西兰高血压或假两性畸形大鼠、隐睾症、新西兰高血压大鼠、各种神经麻痹、各种中枢神经异常、大鼠、各种神经麻痹、各种中枢神经异常、苯丙酮苯丙酮酸尿酸尿症、自身免疫性疾病、无毛小鼠、症、自身免疫性疾病、无毛小鼠、裸小鼠、裸大鼠等。裸小鼠、裸大鼠等。第四节第四节无胸腺裸鼠特点及应用无胸腺裸鼠特点及应用一、裸鼠的基本概念和发展情况一、裸鼠的基本概念和发展情况（一）基本概念（一）基本概念无胸腺裸鼠（无胸腺裸鼠（Nude，简称裸鼠）目前已成简称裸鼠）目前已成为医

15、学生物学研究领域中不可缺少的实验为医学生物学研究领域中不可缺少的实验动物模型。特别是在肿瘤学、免疫学、药动物模型。特别是在肿瘤学、免疫学、药品与生物制品的安全性评价及有效药品的品与生物制品的安全性评价及有效药品的筛选等实验方面，它有着特殊的价值。裸筛选等实验方面，它有着特殊的价值。裸鼠在科学研究中所以能成为有巨大潜力的鼠在科学研究中所以能成为有巨大潜力的试验模型，是由于试验模型，是由于nu基因有独特的遗传特基因有独特的遗传特性。性。经过世界各国实验动物遗传育种学家的努经过世界各国实验动物遗传育种学家的努力，目前已将力，目前已将nu基因导入不同近交系动物，基因导入不同近交系动物，成为系列动物模型

16、，仅小鼠模型一种，已成为系列动物模型，仅小鼠模型一种，已建立了二十余种近交系裸鼠。由于它们具建立了二十余种近交系裸鼠。由于它们具有不同的遗传背景和有不同的遗传背景和nu基因的遗传特性，基因的遗传特性，使医学生物学研究者获得一种极其宝贵的使医学生物学研究者获得一种极其宝贵的试验材料。试验材料。裸鼠是随着近代医学发展，特别是肿瘤学和裸鼠是随着近代医学发展，特别是肿瘤学和免疫学研究的需要，在近十几年中发展起来免疫学研究的需要，在近十几年中发展起来的动物模型。它是先天性胸腺缺陷的突变小的动物模型。它是先天性胸腺缺陷的突变小鼠，是由于第鼠，是由于第连锁群（连锁群（Linkagegroup）内裸体位点的等

17、位基因发生纯合而形成的突内裸体位点的等位基因发生纯合而形成的突变小鼠新品种。变小鼠新品种。裸鼠（纯合子裸鼠（纯合子nu/nu突变鼠）主要表现为无突变鼠）主要表现为无毛（但可看到一种细毛组织学证明有被毛毛（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。杂合子小鼠滤泡）以及缺乏正常胸腺。杂合子小鼠（nn/+）各方面表现都正常。各方面表现都正常。小鼠中有若干突变基因，它可产生一种为小鼠中有若干突变基因，它可产生一种为无毛的表现型（无毛的表现型（phenotype），），例如无胸腺例如无胸腺裸鼠（裸鼠（Nude、）、）裸鼠裸鼠（Naked）、）、无毛鼠无毛鼠（Hairless）、）、无鼻毛鼠

18、（无鼻毛鼠（Rhinol），），不要不要把这些突变鼠基因相互混淆。裸鼠的唯一把这些突变鼠基因相互混淆。裸鼠的唯一特性是胸腺缺陷表现型，因此，不能将特性是胸腺缺陷表现型，因此，不能将“裸鼠裸鼠”与与“无毛鼠无毛鼠”两词交换使用。两词交换使用。现代免疫学的发展，指示了胸腺为中枢性现代免疫学的发展，指示了胸腺为中枢性免疫器官，揭示了胸腺和胸腺依赖淋巴细免疫器官，揭示了胸腺和胸腺依赖淋巴细胞（胞（T细胞）的功能，这是免疫学的重大突细胞）的功能，这是免疫学的重大突破，开创了细胞免疫的新途径。无胸腺裸破，开创了细胞免疫的新途径。无胸腺裸体鼠是研究胸腺功能最适宜的天然动物模体鼠是研究胸腺功能最适宜的天然动物

19、模型，它的发现和应用，大大促进了实验免型，它的发现和应用，大大促进了实验免疫学研究的发展。疫学研究的发展。（二）裸鼠的发现和发展情况（二）裸鼠的发现和发展情况1962年英国格拉斯哥医院年英国格拉斯哥医院Grist在非近交系在非近交系的小鼠中偶然发现有个别无毛小鼠。四年后，的小鼠中偶然发现有个别无毛小鼠。四年后，爱丁堡动物研究所沸拉那根爱丁堡动物研究所沸拉那根（Flanagan）又又证实这种无毛小鼠是由于染色体上等位基因证实这种无毛小鼠是由于染色体上等位基因突变引起的，发现该种鼠皮肤组织学和以往突变引起的，发现该种鼠皮肤组织学和以往无毛小鼠不同，检查发现，常因染色体退化，无毛小鼠不同，检查发现，

20、常因染色体退化，有一种新的无毛基因，因此，认为是一种新有一种新的无毛基因，因此，认为是一种新的自发突变种，并命名为的自发突变种，并命名为“裸体裸体”（Nude）小鼠，用小鼠，用“nu”表示为基因符表示为基因符号，号，但当时未被人们注意。但当时未被人们注意。1968年佩蒂路易斯年佩蒂路易斯（Pantelouris）发现裸体小鼠没有胸腺，发现裸体小鼠没有胸腺，这才引起世界各国医学生物学工作者的极这才引起世界各国医学生物学工作者的极大兴趣。在这以前，为开展细胞免疫学的大兴趣。在这以前，为开展细胞免疫学的研究，通常采用药物抑制小研究，通常采用药物抑制小鼠鼠T细胞的产生细胞的产生及其作用，或使用外科手术

21、摘除胸腺，这及其作用，或使用外科手术摘除胸腺，这些方法往往由于抑制作用不完全或手术不些方法往往由于抑制作用不完全或手术不理想，常导致试验的失败。而自发突变无理想，常导致试验的失败。而自发突变无胸腺裸鼠的培育成功，则提供了研究胸腺胸腺裸鼠的培育成功，则提供了研究胸腺功能、免疫学机理的理想动物模型。功能、免疫学机理的理想动物模型。由于裸鼠原种抵抗力差，生育力低，寿命短，由于裸鼠原种抵抗力差，生育力低，寿命短，不能用于实际。因此人们又致力于育种改造，不能用于实际。因此人们又致力于育种改造，分别和纯系分别和纯系BALB/C，C3H，C57BL/6小鼠小鼠交配，不断选育，获得了三种近交系无胸腺交配，不断

22、选育，获得了三种近交系无胸腺裸体动物（裸体动物（InbredNuedeMice）新种，虽新种，虽然某些生物学性状有所改善，但尚未克服上然某些生物学性状有所改善，但尚未克服上述缺点，故又将近交述缺点，故又将近交系系BALB/C裸鼠和裸鼠和NIH瑞士种小鼠交配获得远交系无胸腺裸体小鼠瑞士种小鼠交配获得远交系无胸腺裸体小鼠（OutbredNudeMice），），从而克服了上述从而克服了上述缺点，能够大量繁殖与推广。缺点，能够大量繁殖与推广。裸鼠的饲料和繁殖要求条件比较严格，我国裸鼠的饲料和繁殖要求条件比较严格，我国已有这方面的经验报导。已有这方面的经验报导。国外一些国家经过一段时间的摸索，国外一些国

23、家经过一段时间的摸索，1969年里加德年里加德（Rygaard）和和Ffiis报告采用无特报告采用无特定病原体（简称定病原体（简称SPF）条件下饲料繁殖裸鼠条件下饲料繁殖裸鼠虽然获得成功，但也发生传染性疾病。近虽然获得成功，但也发生传染性疾病。近十年来，许多国家建立了自己的有封闭屏十年来，许多国家建立了自己的有封闭屏障系统的饲料设施以及相应的质量控制办障系统的饲料设施以及相应的质量控制办法，进一步促进了裸鼠研究工作的迅速发法，进一步促进了裸鼠研究工作的迅速发展。展。1978年根据英国年根据英国LACNews的报告，除用的报告，除用“nu”基因导入近交小鼠的方法成功地培育基因导入近交小鼠的方法成

24、功地培育成千余种遗传背景明确的裸鼠外，还培育了成千余种遗传背景明确的裸鼠外，还培育了无胸腺肥胖裸鼠，无胸腺无脾脏裸鼠以及裸无胸腺肥胖裸鼠，无胸腺无脾脏裸鼠以及裸体大鼠等，预计不久的将来，根据不同的实体大鼠等，预计不久的将来，根据不同的实验需要，将会培育出更多的无胸腺杂交品系。验需要，将会培育出更多的无胸腺杂交品系。目前，已成立了国际性专门组织一国际裸鼠目前，已成立了国际性专门组织一国际裸鼠管理及应用委员会，并分别在管理及应用委员会，并分别在1973年、年、1976年年1979年召开了三次裸鼠会议。年召开了三次裸鼠会议。我国实验动物工作者过去在小鼠的大量繁殖我国实验动物工作者过去在小鼠的大量繁殖

25、中也曾发现过无毛小鼠，但未进行研究。最中也曾发现过无毛小鼠，但未进行研究。最近三、四年来，由于科研工作的需要从国外近三、四年来，由于科研工作的需要从国外引起了裸鼠。引起了裸鼠。19781980年间，中国医学科年间，中国医学科学院所属单位曾先后从法国、英国、美国获学院所属单位曾先后从法国、英国、美国获得裸鼠。北京卫生部药品生物制品检定所在得裸鼠。北京卫生部药品生物制品检定所在1980年从日本引进裸鼠鼠种进行了繁殖，饲年从日本引进裸鼠鼠种进行了繁殖，饲料在屏障室内，经过料在屏障室内，经过16个月的饲料，繁殖正个月的饲料，繁殖正常，并已提供给科研工作使用。常，并已提供给科研工作使用。二、裸鼠的主要形

26、态和生理特征二、裸鼠的主要形态和生理特征裸鼠的主要特征表现为无毛裸鼠的主要特征表现为无毛（Hairless）、）、裸体（裸体（Nacked）和无胸腺（和无胸腺（Athymus）。）。原种新生裸体小鼠以无鼻毛为特征，足尖经原种新生裸体小鼠以无鼻毛为特征，足尖经常收缩，呈螺旋样畸形。成年雌鼠动情周期常收缩，呈螺旋样畸形。成年雌鼠动情周期不规律，卵巢小，用绒毛膜促性腺激素不能不规律，卵巢小，用绒毛膜促性腺激素不能诱发排卵，雄鼠精子尾部呈盘卷状，无活动诱发排卵，雄鼠精子尾部呈盘卷状，无活动力，因此受孕力极低。新生小鼠力，因此受孕力极低。新生小鼠3周后生长周后生长明显迟缓，普遍有肝脏疾病，死亡率高，寿明

27、显迟缓，普遍有肝脏疾病，死亡率高，寿命在命在1526周。周。纯系裸体小鼠外形和原种相同，全身几乎纯系裸体小鼠外形和原种相同，全身几乎无毛，偶而背部可见稀疏的的带状毛、皮无毛，偶而背部可见稀疏的的带状毛、皮薄、光滑或有皱折。皮肤色素薄、光滑或有皱折。皮肤色素BALB/C裸裸体小鼠为浅红色，白眼体小鼠为浅红色，白眼；C3H裸鼠为灰白裸鼠为灰白色，黑眼；色，黑眼；C57BL裸鼠黑灰色至黑色，运裸鼠黑灰色至黑色，运动功能正常。动功能正常。裸鼠淋巴细胞特殊，因此种动物无胸腺，裸鼠淋巴细胞特殊，因此种动物无胸腺，致致T细胞生成障碍。虽然细胞生成障碍。虽然T细胞和细胞和B细胞的细胞的前身正常，但因缺乏胸腺，

28、故不能生成正前身正常，但因缺乏胸腺，故不能生成正常常T细胞。细胞。裸鼠由于无胸腺，因此缺乏免疫反应，是免裸鼠由于无胸腺，因此缺乏免疫反应，是免疫缺陷动物。正常小鼠胸腺位于胸骨柄后方，疫缺陷动物。正常小鼠胸腺位于胸骨柄后方，紧贴气管，心脏腹面，呈乳白色脂肪状，分紧贴气管，心脏腹面，呈乳白色脂肪状，分左右两叶。胸腺与机体免疫机有关系密切，左右两叶。胸腺与机体免疫机有关系密切，现已知胸腺可分泌好几种具有生物活性的多现已知胸腺可分泌好几种具有生物活性的多肽类物质，总称为胸腺素，它可刺激淋巴组肽类物质，总称为胸腺素，它可刺激淋巴组织产生淋巴细胞；使来自骨髓、脾脏和其它织产生淋巴细胞；使来自骨髓、脾脏和其

29、它组织和淋巴原始细胞成熟为具有细胞免疫活组织和淋巴原始细胞成熟为具有细胞免疫活性的性的T淋巴细胞，从而发挥免疫作用。裸鼠淋巴细胞，从而发挥免疫作用。裸鼠先天性无胸腺，抑制先天性无胸腺，抑制T细胞细胞时时IgM与抗原反与抗原反应是有不同争论的，而在无辅助应是有不同争论的，而在无辅助T细胞时就细胞时就完全没有完全没有IgG和和IgA反应。反应。裸鼠裸鼠T淋巴系统功能可采用多种免疫功能检淋巴系统功能可采用多种免疫功能检查方法来证明。例如用地鼠的红细胞查方法来证明。例如用地鼠的红细胞（HRBC）或羊红细胞或羊红细胞（SRBC）反复免疫，反复免疫，都没有能促进都没有能促进T细胞功能的恢复，再用三硝细胞功

30、能的恢复，再用三硝基苯基基苯基-HRBC或三硝基苯基或三硝基苯基-SRBC加强免加强免疫，也没有产生抗三硝基抗体。北京药品检疫，也没有产生抗三硝基抗体。北京药品检定所采用狂犬活疫苗免疫加以验证，也证实定所采用狂犬活疫苗免疫加以验证，也证实无论是血清抗体的产生或抗体本身的保护能无论是血清抗体的产生或抗体本身的保护能力，裸鼠和有胸腺的小鼠是完全不同的。注力，裸鼠和有胸腺的小鼠是完全不同的。注射狂犬活疫苗的有胸腺普通小鼠可产生良好射狂犬活疫苗的有胸腺普通小鼠可产生良好的免疫力，而对无胸腺裸鼠则不能产生可测的免疫力，而对无胸腺裸鼠则不能产生可测出的免疫学反应。出的免疫学反应。三、裸鼠在生物医学研究中的

31、应用三、裸鼠在生物医学研究中的应用近年来，无胸腺裸鼠作为一种新的动物模近年来，无胸腺裸鼠作为一种新的动物模型，活跃于免疫学、肿瘤学、毒理学等各型，活跃于免疫学、肿瘤学、毒理学等各个领域的研究工作中，尤其在免疫生物学、个领域的研究工作中，尤其在免疫生物学、免疫病理学、移植免疫、肿瘤免疫、病毒免疫病理学、移植免疫、肿瘤免疫、病毒和细菌免疫将等领域，在短短的数年中，和细菌免疫将等领域，在短短的数年中，就展开了一系列富有成效的新的研究，推就展开了一系列富有成效的新的研究，推动了各方面的工作，为实验免疫学、实验动了各方面的工作，为实验免疫学、实验肿瘤学多供了新的有效的工具。肿瘤学多供了新的有效的工具。解

32、剖裸鼠进行组织学检查，证实裸鼠无正解剖裸鼠进行组织学检查，证实裸鼠无正常胸腺，仅有胸腺残迹或异常的胸腺上皮，常胸腺，仅有胸腺残迹或异常的胸腺上皮，这种胸腺上皮不能使这种胸腺上皮不能使T细胞正常分化。淋巴细胞正常分化。淋巴结及脾脏胸腺依赖区淋巴细胞数目很少，结及脾脏胸腺依赖区淋巴细胞数目很少，所以裸鼠都是淋巴细胞减少症的动物，皮所以裸鼠都是淋巴细胞减少症的动物，皮肤毛干萎缩，毛囊角化。肤毛干萎缩，毛囊角化。裸鼠裸鼠T淋巴细胞缺损，表现为脾细胞失去细淋巴细胞缺损，表现为脾细胞失去细胞表面的胞表面的抗原和丧失对有丝分裂刺激物反抗原和丧失对有丝分裂刺激物反应的能力。应的能力。抗原是某些淋巴样细胞在其抗

33、原是某些淋巴样细胞在其T细胞活化前的一种分化抗原。细胞活化前的一种分化抗原。由于裸鼠没有由于裸鼠没有T细胞，不能执行正常细胞，不能执行正常T细胞细胞的功能，它们在混合淋巴细胞反应中没有的功能，它们在混合淋巴细胞反应中没有有丝分裂反应，也不产生细胞毒效应细胞，有丝分裂反应，也不产生细胞毒效应细胞，对刀豆对刀豆素素A或植物凝集或植物凝集素素P亦无促分裂原应亦无促分裂原应答，无接触敏感性，无移植排斥，无移植答，无接触敏感性，无移植排斥，无移植抗宿主反应及无辅助抗宿主反应及无辅助T细胞或抑制细胞或抑制T细胞的细胞的生成。无辅助和抑制生成。无辅助和抑制T细胞的裸鼠，可明显细胞的裸鼠，可明显地改变它对原抗

34、体的反应。地改变它对原抗体的反应。（一）组织移植（人类肿瘤移植）研究（一）组织移植（人类肿瘤移植）研究由于裸鼠的免疫缺陷，在一定情况下，不排由于裸鼠的免疫缺陷，在一定情况下，不排斥来自异种动物的组织移植。因此可作移植斥来自异种动物的组织移植。因此可作移植人类恶性肿瘤的接受体。根据人类恶性肿瘤的接受体。根据T.Fogh等等19791980年的报导，已有年的报导，已有150株人的瘤细株人的瘤细胞和人体原发癌移植于裸鼠获得成功，目前胞和人体原发癌移植于裸鼠获得成功，目前已成功地结肠癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、已成功地结肠癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、黑色素瘤、淋巴瘤、白血病、肾癌、宫颈癌、黑色素瘤、淋巴瘤

35、、白血病、肾癌、宫颈癌、软组织肉瘤和骨肉瘤等移植于裸鼠、获得了软组织肉瘤和骨肉瘤等移植于裸鼠、获得了一定百分比（一定百分比（35.7%）的良好生长，并可传）的良好生长，并可传代（见表代（见表4-1）。）。若用已建株的人体肿瘤组织培养细胞作移植若用已建株的人体肿瘤组织培养细胞作移植材料，接种后的成活率更高（材料，接种后的成活率更高（41%）。我国）。我国北京医科大学等北京医科大学等5人医院，使用北京药品检人医院，使用北京药品检定所繁殖的裸鼠对人体结肠癌、直肠癌、食定所繁殖的裸鼠对人体结肠癌、直肠癌、食道癌、乳腺癌、宫颈癌、咽癌、骨巨噬细胞道癌、乳腺癌、宫颈癌、咽癌、骨巨噬细胞癌的移植均获得了成功

36、。癌的移植均获得了成功。来自人体标本来自人体标本例数例数来自组织培养来自组织培养例数例数肺癌肺癌5肺癌肺癌胃癌胃癌5燕麦细胞型燕麦细胞型2宫颈癌宫颈癌5腺癌型腺癌型4Grawitz氏肿瘤氏肿瘤5鳞状细胞型鳞状细胞型1黑色素瘤黑色素瘤2黑色素瘤黑色素瘤2卵巢癌卵巢癌2骨巨细胞瘤骨巨细胞瘤2上皮癌上皮癌2宫颈癌宫颈癌1KrudenBerg氏肿瘤氏肿瘤1子宫内膜癌子宫内膜癌1子宫内膜瘤子宫内膜瘤1子宫内膜癌（恶性转子宫内膜癌（恶性转移）移）1成骨肉瘤成骨肉瘤1胆管瘤胆管瘤1脑膜瘤脑膜瘤1乳癌乳癌1神经细胞瘤神经细胞瘤1胃绒毛膜上皮癌胃绒毛膜上皮癌1脂肉瘤脂肉瘤1神经细胞瘤神经细胞瘤1睾丸瘤睾丸瘤1成

37、骨细胞瘤成骨细胞瘤1绒毛膜上皮癌绒毛膜上皮癌1淋巴网状细胞瘤淋巴网状细胞瘤1横纹肌肉瘤横纹肌肉瘤1急性淋巴性白血病急性淋巴性白血病11非洲淋巴细胞癌非洲淋巴细胞癌1在裸鼠移植成功的人类恶性肿瘤在裸鼠移植成功的人类恶性肿瘤人体肿瘤移植于免疫缺陷动物，能保持其人体肿瘤移植于免疫缺陷动物，能保持其生物学特性，用于研究人体肿瘤对药物的生物学特性，用于研究人体肿瘤对药物的敏感性有很大帮助。早期工作是将人体肿敏感性有很大帮助。早期工作是将人体肿瘤移植于动物缺乏免疫机能的特殊部位，瘤移植于动物缺乏免疫机能的特殊部位，如鸡胚、动物的眼前房，仓鼠颊囊内等，如鸡胚、动物的眼前房，仓鼠颊囊内等，虽有一定比例的成活率

38、，但因肿瘤生长缓虽有一定比例的成活率，但因肿瘤生长缓慢又受移入部位包膜的限制，肿块往往较慢又受移入部位包膜的限制，肿块往往较小，难于传代，更不能适应需要较多瘤源小，难于传代，更不能适应需要较多瘤源的实验治疗工作。的实验治疗工作。肿瘤已成为当前威胁人类最严重的常见病肿瘤已成为当前威胁人类最严重的常见病之一，每年死于此病的人数以百万计，因之一，每年死于此病的人数以百万计，因此，建立模型，进行防治研究，是基础医此，建立模型，进行防治研究，是基础医学研究中的重要课题。我国在这方面已开学研究中的重要课题。我国在这方面已开始做了不少探索，已建立了始做了不少探索，已建立了18种裸鼠移植种裸鼠移植瘤（见表瘤（

39、见表4-2）。从研究范围来看，有以下）。从研究范围来看，有以下六个方面。六个方面。1人癌细胞株致癌性的检测及其裸鼠移植人癌细胞株致癌性的检测及其裸鼠移植瘤的建立。瘤的建立。2人癌裸鼠移植瘤的建立及其生物特性的人癌裸鼠移植瘤的建立及其生物特性的研究。研究。3人癌浸润转移调控机理的研究。人癌浸润转移调控机理的研究。4乙型肝炎病毒基因工程疫苗研究中高效乙型肝炎病毒基因工程疫苗研究中高效表达表达HBsAg细胞系致癌性检定。细胞系致癌性检定。5人癌实验性治疗的研究。人癌实验性治疗的研究。6肿瘤病因学的研究一化学致癌物质致癌肿瘤病因学的研究一化学致癌物质致癌性的研究。性的研究。在这些研究所项目中，除人鼻咽

40、癌裸鼠移植在这些研究所项目中，除人鼻咽癌裸鼠移植癌的建立未获成功外，其余各项均获得成功。癌的建立未获成功外，其余各项均获得成功。如北医的人肠粘膜腺瘤裸鼠移植瘤，裸鼠间如北医的人肠粘膜腺瘤裸鼠移植瘤，裸鼠间的移植传代成活率为的移植传代成活率为100%，具有人类原发，具有人类原发瘤特性。并获得了肺癌高转移率的裸鼠移植瘤特性。并获得了肺癌高转移率的裸鼠移植瘤。又如乳腺髓样瘤等细胞系致癌性检定和瘤。又如乳腺髓样瘤等细胞系致癌性检定和裸鼠移植癌的建立，其成功率为裸鼠移植癌的建立，其成功率为83.8100%，超过了国际上，超过了国际上60%的报导。的报导。移植于裸鼠的人类恶性肿瘤具有以下特征：移植于裸鼠的

41、人类恶性肿瘤具有以下特征：1被移植肿瘤仍保持原有组织学构造或各被移植肿瘤仍保持原有组织学构造或各种机能。种机能。2将人癌组织的组织培养物移种于裸鼠时，将人癌组织的组织培养物移种于裸鼠时，能重现已在组织培养中消失的原有的癌结能重现已在组织培养中消失的原有的癌结构。构。3几乎未发现被移植肿瘤的转移。几乎未发现被移植肿瘤的转移。上述特征有助于分析人类肿瘤的性质。上述特征有助于分析人类肿瘤的性质。1裸鼠体内免疫缺陷机制恒定，其它鼠类裸鼠体内免疫缺陷机制恒定，其它鼠类需另加去免疫措施，其条件恒定性受个体需另加去免疫措施，其条件恒定性受个体差异因素影响。差异因素影响。2可以控制肿瘤的致癌性，使人体肿瘤移可

42、以控制肿瘤的致癌性，使人体肿瘤移植后良好生长。植后良好生长。3接种成功的瘤结构具有原肿瘤的结构特接种成功的瘤结构具有原肿瘤的结构特点，有利于体外培养的瘤细胞株的鉴定；点，有利于体外培养的瘤细胞株的鉴定；4研究肿瘤在体内的生长行为与过程，探研究肿瘤在体内的生长行为与过程，探讨肿瘤与宿主免疫间的相互关系。讨肿瘤与宿主免疫间的相互关系。5体内和体外研究互补配合进行观察。体内和体外研究互补配合进行观察。6可利用其建立稳定的动物模型，进行药可利用其建立稳定的动物模型，进行药物筛选。肿瘤细胞形态、染色体含量和同功物筛选。肿瘤细胞形态、染色体含量和同功酶水平与人体肿瘤一样，说明未发生细胞选酶水平与人体肿瘤一

43、样，说明未发生细胞选择和细胞杂交现象，细胞动力学和生物化学择和细胞杂交现象，细胞动力学和生物化学特征也未改变。特征也未改变。7在动物体内进行连续接种传代后的肿瘤在动物体内进行连续接种传代后的肿瘤细胞，在体外培养中也易于获得长期生存，细胞，在体外培养中也易于获得长期生存，可提高培养的成功率等。可提高培养的成功率等。因此，裸鼠的应用，将对肿瘤基础研究工作因此，裸鼠的应用，将对肿瘤基础研究工作做出新的贡献。做出新的贡献。（二）肿瘤药物治疗和肿瘤免疫研究（二）肿瘤药物治疗和肿瘤免疫研究裸鼠接种成活的肿瘤对化疗药物的敏感性与裸鼠接种成活的肿瘤对化疗药物的敏感性与临床所见十分相近。黑色素瘤以临床所见十分相

44、近。黑色素瘤以DTIC和和CCNU的抑瘤作用较强，而的抑瘤作用较强，而5-Fu则无效，与则无效，与其临床客观疗效（三药分别为其临床客观疗效（三药分别为20%、12%及及2.5%）结果相似。人）结果相似。人的的Burkitt淋巴瘤的裸淋巴瘤的裸鼠移植后对环磷酰胺有较高的敏感性，也与鼠移植后对环磷酰胺有较高的敏感性，也与临床结果相符。临床结果相符。其它肿瘤如乳腺癌和结肠癌裸鼠移植，对其它肿瘤如乳腺癌和结肠癌裸鼠移植，对前者阿霉素前者阿霉素（5mg/kg）、）、5-Fu(5080mg/kg)和苯丙氨酸氮芥（和苯丙氨酸氮芥（7mg/kg）均有均有一定的抑瘤效能，对后者甲基一一定的抑瘤效能，对后者甲基一

45、CCNO和和丝裂毒素也明显疗效。有趣的是对丝裂毒素也明显疗效。有趣的是对P333无无效的六甲密胺，却对人体肺癌异种移植有效的六甲密胺，却对人体肺癌异种移植有效，应用其耐受剂量效，应用其耐受剂量6090mg/kg都有消瘤都有消瘤作用，对人体乳瘤作用，对人体乳瘤MX-1和结肠瘤和结肠瘤CX-1也也有效。有效。此药重新临床试用，证明对人支气管肺癌此药重新临床试用，证明对人支气管肺癌和淋巴瘤都有治疗作用。最近，对过去因和淋巴瘤都有治疗作用。最近，对过去因毒性较大而中断研究的偶氮氧代正亮氨酸，毒性较大而中断研究的偶氮氧代正亮氨酸，重新用人肿瘤裸鼠模型评价，证明重新用人肿瘤裸鼠模型评价，证明对对MX-1和

46、肺癌和肺癌LX-1有明显疗效，又重新进入临床有明显疗效，又重新进入临床研究。研究。近有人用胸腺嘧啶核苷等近有人用胸腺嘧啶核苷等444888mg/kg给给肿瘤裸鼠连续灌注肿瘤裸鼠连续灌注96140小时，发现它能小时，发现它能明显抑制人体黑色素瘤及畸胎瘤的生长，明显抑制人体黑色素瘤及畸胎瘤的生长，并导致肿瘤消退而对宿主无明显毒性，这并导致肿瘤消退而对宿主无明显毒性，这些新结果已引起了临床重视。些新结果已引起了临床重视。近年来将人癌组织移植入裸鼠肾囊膜内，近年来将人癌组织移植入裸鼠肾囊膜内，观察肿瘤生长大小，在双目显微镜下测量观察肿瘤生长大小，在双目显微镜下测量肿瘤直径肿瘤直径OMU，比较给药组和对

47、照组的差比较给药组和对照组的差异，在异，在11天左右可以得到评价药物疗效的天左右可以得到评价药物疗效的结果。结果。在肿瘤免疫研究方面，在肿瘤免疫研究方面，France报导无胸腺报导无胸腺裸鼠用裸鼠用4（5）-33-二甲基二甲基-1三唑三唑-5（4）碳）碳胺胺Dic4(5)-33-dimethyl-1-triazloninidazole-5(4)Carboxamide处理后，明显处理后，明显增强了对增强了对L1210和和L3TRA淋巴瘤株的免疫淋巴瘤株的免疫原性。原性。（三）免疫和遗传研究（三）免疫和遗传研究由于近代遗传学的迅速发展，已发现由于近代遗传学的迅速发展，已发现40余余种免疫缺陷病与遗

48、传因素有关。许多报导种免疫缺陷病与遗传因素有关。许多报导只介绍了这些疾病的临床表现和实验室检只介绍了这些疾病的临床表现和实验室检查结果，有关发病机理则停留在假说阶段，查结果，有关发病机理则停留在假说阶段，这主要是由于没有与人类所患的免疫缺陷这主要是由于没有与人类所患的免疫缺陷性疾病相对应的自发性实验动物模型，无性疾病相对应的自发性实验动物模型，无法通过患病动物来观察疾病发生与发展的法通过患病动物来观察疾病发生与发展的全过程，从而无法阐明其遗传规律。全过程，从而无法阐明其遗传规律。先天性无胸腺裸鼠的遗传因素，免疫动物原先天性无胸腺裸鼠的遗传因素，免疫动物原缺陷指标以及剖检所见和组织学观察等特征，

49、缺陷指标以及剖检所见和组织学观察等特征，均与人类免疫缺陷性疾病中的原发性细胞免均与人类免疫缺陷性疾病中的原发性细胞免疫病相似。各品系裸鼠因遗传背景的不同，疫病相似。各品系裸鼠因遗传背景的不同，所表现的细胞免疫反应和实验室检查指标亦所表现的细胞免疫反应和实验室检查指标亦各不相同。各不相同。这些裸鼠种群是研究人类各种免疫缺陷性这些裸鼠种群是研究人类各种免疫缺陷性疾病的发病机理和遗传规律的动物模型。疾病的发病机理和遗传规律的动物模型。实验动物遗传学家已育成具有不同免疫缺实验动物遗传学家已育成具有不同免疫缺陷特性的近交系小鼠达陷特性的近交系小鼠达50余种。我国所应余种。我国所应用的自发性免疫缺陷小鼠，

50、主要应用的是用的自发性免疫缺陷小鼠，主要应用的是BALB/C遗传背景的裸鼠，个别实验室也遗传背景的裸鼠，个别实验室也应用了应用了NIH、ICR等非近交系裸鼠。等非近交系裸鼠。（四）病毒、细菌、寄生虫感染机制的研（四）病毒、细菌、寄生虫感染机制的研究究无胸腺裸鼠无胸腺裸鼠的的T淋巴细胞缺损，免疫机能低淋巴细胞缺损，免疫机能低下，是研究病毒、细菌及寄生虫感染机制下，是研究病毒、细菌及寄生虫感染机制的极好模型动物。如可用于研究乙型脑炎的极好模型动物。如可用于研究乙型脑炎SA1414ZHK7减毒株为乙脑活毒疫苗减毒株为乙脑活毒疫苗的选育株，在正常小鼠体内可产生符合规的选育株，在正常小鼠体内可产生符合规