裸鼠(Nude Mouse)和裸大鼠(Nude Rat)是免疫缺陷动物模型的核心代表,其发现和应用极大推动了肿瘤学、免疫学等领域的研究。以下从发展起源、应用领域及饲养条件三方面综合阐述:
🧬 一、发展起源
裸小鼠(Nude Mouse)
发现与基因鉴定:
1962年由英国格拉斯哥医院的Grist在非近交系小鼠中发现无毛突变体,后经爱丁堡动物遗传研究所的Flanagan(1966年)确定为染色体隐性突变基因,命名为"nu"(位于第11号染色体)。1968年,Pantelouris发现其无胸腺特征,证实T细胞缺陷。
品系培育:
1970年代,丹麦Rygaard首次将人结肠癌移植至裸小鼠成功。此后通过基因导入(如BALB/c、C57BL/6等背景品系)和SPF(无特定病原体)环境优化,解决了早期繁殖力低、存活期短(仅数周)的问题,寿命延长至1-1.5年。
裸大鼠(Nude Rat)
发现与引入:
1953年英国Rowett研究所首次发现(基因符号rnu),因难饲养一度中断。1975年重新获得纯合子(rnu/rnu),1977年建立种子群,1978年首次报道人癌异种移植成功。1983年引入中国17。
另一品系:
1976年新西兰发现nznu裸大鼠,但应用较少,rnu仍是主流。
🔬 二、主要应用领域
肿瘤异种移植研究
核心价值:因T细胞缺陷,可接受人源肿瘤移植且排斥反应弱。裸小鼠最早于1969年成功移植人结肠癌,成为肿瘤药物筛选、转移机制研究的黄金模型。
裸大鼠的优势:体型更大(体重为正常鼠70%),支持更大瘤体、多次采血及外科手术(如肝部分切除),适用于需大量组织样本的研究。例如,中山医院肝癌研究所建立的裸大鼠人肝癌模型(LTNR1/LTNR2),移植成功率达87.5%~100%,自发消退率低于3.1%。
免疫学机制研究
T细胞功能缺失:对同种/异种皮肤移植无排斥(存活3-4个月),对T细胞丝裂原无反应,无迟发型超敏反应。
NK细胞活性增强:裸大鼠NK细胞活力显著高于正常鼠(肠系膜淋巴结高达10倍),与干扰素水平相关,可用于免疫调节研究。
药物安全性与疗效评价
用于生物制品(如单抗)的安全性测试、化疗药物毒性及靶向治疗评估,避免免疫系统干扰。
🏠 三、饲养条件的额外需求
裸鼠因先天免疫缺陷(无胸腺、T细胞缺失),对环境病原体极度敏感,常规环境存活不超过4个月,需严格屏障系统:
⚠️ 普通环境饲养的可行性:
裸鼠在普通环境中易感染呼吸道疾病(如仙台病毒引发的支气管肺炎)及寄生虫,存活率极低。虽有尝试(如笼顶加盖滤纸、勤换垫料),但仅能短期存活(约1个月),不推荐长期实验。
💎 四、总结
裸鼠模型的发展源于偶然突变与系统性科学探索的结合,其应用重塑了肿瘤和免疫研究的范式。每一次科学突破的背后,往往藏着一个未被驯服的偶然;而将偶然转化为必然,则需环境严苛如屏障,管理精密如钟表。 未来研究需进一步优化基因编辑模型(如人源化免疫系统构建)并探索微生物群对移植瘤的影响,以拓展其应用边界。