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第八章 免疫缺陷动物 第一节 免疫缺陷与免疫缺陷动物 1.免疫缺陷(immunodeficiency diseases)是指因免疫系统中任何一个环节或其组份因先天发育不全或后天因各种因素所致损害而使免疫活性细胞的发生发展、分化增殖和代谢异常并引起免疫功能不全所出现的临床综合征。免疫系统的完整性对于防御感染性微生物及毒性产物是至关重要的。 2.免疫缺陷大体分为两类： 1）先天（或原发）性免疫缺陷。遗传性缺陷病可以导致对病原微生物的高度易感性； 2）获得（或继发）性免疫缺陷可继发于营养不良、恶性肿瘤、免疫抑制药物治疗或免疫活性细胞受到病毒的感染，如HIV，是AIDS的病原体。 3.免疫缺陷动物(immunodeficient animal)：指由于先天性遗传突变或用人工方法造成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。 免疫缺陷动物因与人类在体内免疫系统缺陷的相似性，而广泛应用于免疫学、肿瘤学的研究。 一、X-连锁无丙种球蛋白血症 该免疫缺陷是因血液中?球蛋白缺乏，造成一种X染色体连锁的先天性免疫缺陷和选择性B细胞缺陷。 X-连锁无丙种球蛋白血症的表现：血清免疫球蛋白Ig水平低下，外周血和淋巴组织中B细胞减少或缺乏，淋巴结中无生发中心，组织中无浆细胞。骨髓中前B细胞数目正常并合成正常的?重链，因此此病为前B细胞表面IgM+的B细胞在发育过程中造成。X-连锁无丙种球蛋白血症的缺陷基因定位于X染色体长臂的q21.3~22。 人和小鼠的免疫缺陷有相当数量在X染色体。如CBA/N小鼠存在一种X连锁的B细胞发育缺陷，由存在于X染色体上的性遗传基因xid所引起，伴随对多糖抗原缺陷的抗体应答。该模型是研究B淋巴细胞的发生、功能与异质性理想的动物，其病理与X-连锁无丙种球蛋白血症和Wiskott-Aidsch氏综合征相似。 二、Digeorge综合征 Digeorge综合征是一种先天性T细胞缺陷，由先天畸形导致第三、四对咽囊发育缺陷造成。胸腺发育不全造成T淋巴细胞成熟障碍，外周血T淋巴细胞缺乏，数目明显减少。有时外周血淋巴细胞总数接近正常，但大部分是B淋巴细胞。外周血淋巴细胞对于多克隆T细胞激活剂及混合白细胞反应缺乏应答。 动物中T细胞免疫缺陷的例子是无胸腺裸鼠。 三、重症联合免疫缺陷病 重症联合免疫缺陷病（severe combined immunodeficiency disease,SCID）是一组因干细胞分化缺陷而表现T、B淋巴细胞减少，体液和细胞免疫均缺陷的异源性疾病。该病具有X-连锁隐性遗传和常染色体隐性遗传两种方式。其发病原因通常是骨髓干细胞向T、B淋巴细胞的转化发生异常。 SCID小鼠：来源于近交系CB-17的自发性突变体。其骨髓前体细胞的早期发育受阻，使T和B细胞同时缺失。其缺陷在于一种介导TCR和Ig基因重排的重组酶发生异常。在来自SCID鼠的未成熟T和B细胞的细胞系中，由于D片段直接与一个恒定区基因异常重组，使得Ig基因的JH外显子和TCR基因的J?外显子常常缺失，结果造成VDJ重排不能发生，抗原抗体不能表达，而不能产生抗原受体的淋巴细胞在体内发育中被淘汰。 免疫缺陷动物由于其与人类免疫功能相似病理表现，以及容易复制的特点，成为研究免疫缺陷机制较理想的材料。我国自1979年引进裸鼠，自1982年首次报道人肝癌在裸鼠移植成功以来，目前已经建立了40余种以上的人体肿瘤移植模型。如肺鳞癌、肺腺癌、肺小细胞癌、肺巨细胞癌、肝细胞性肝癌、胃管状腺癌、人乙状结肠管状腺癌、结肠癌、脑恶性胶质瘤、脑星形胶质细胞瘤、宫颈鳞癌等人类肿瘤裸鼠移植模型。 第二节 免疫缺陷动物的生物学特点 1962年Grist发现无毛小鼠至90年代初的20多年时间中，经过实验动物育种学家的努力，不仅将nu基因导入不同的近交系小鼠，建立了20余种近交系裸鼠，而且还发现和培育了以B细胞功能缺陷为特征的CBA/N小鼠、自然杀伤细胞功能缺陷的Beige小鼠及T、B细胞联合缺陷的SCID小鼠等各类免疫缺陷模型。 免疫缺陷动物分为先天性免疫缺陷动物和获得性免疫缺陷以及相关AIDS动物模型。 先天性免疫缺陷动物： T淋巴细胞功能缺陷动物（裸小鼠、裸大鼠） B淋巴细胞功能缺陷动物（性连锁免疫缺陷小鼠CBA/N小鼠和Arabin马、Quarter马属动物） NK细胞功能缺陷动物（Beige小鼠） 联合免疫缺陷动物--T、B细胞联合免疫缺陷（SCID小鼠）、Motheaten小鼠、人工培育的联合免疫缺陷动物、T、NK细胞缺陷小鼠、T、B、NK细胞三联免疫缺陷小鼠 其他免疫缺陷动物----显性半肢畸形小鼠（无脾小鼠） 获得性免疫缺陷及其相关的AIDS动物模型： 小鼠AIDS模型----SCID小鼠的AIDS模型、LP-BM5MLV病毒诱发的AIDS模型、转基因小鼠