Myš Modely
Humanizované myši – myši engrafted s lidských buněk nebo tkání, nebo transgenních myší exprimujících lidské geny představují účinný způsob pro studium lidských buněk in vivo. Významné pokroky v humanizované myší modely, ke kterým došlo v průběhu posledních 25 let po odhalení závažné kombinované imunodeficience (scid) mutace v C. B-17 kmen myší v roce 1980 (Bosma et al., 1983). Mnoho skupin dokázalo prokázat, že subletálně ozářené C.B-17 SCID myši podporují štěpení a diferenciaci progenitorových buněk CD34+ od lidských BM a UCB (Vormoor et al ., 1994; Lapidot et al., 1992) do více hemopoetických linií. S ohledem na to byly kmenové buňky CD34+ vytvořeny SCID repopulační buňky (SRC), protože byly schopné repopulace hematopoetických linií u myší SCID. Nicméně lidské štěpení, zejména u linie T-buněk, bylo v tomto kmeni stále poměrně nízké. Druhý průlom byl proveden v polovině 90. let zavedením mutace SCID na pozadí nonobézních diabetických myší (NOD) (NOD / SCID) (Shultz et al., 1995). Inbrední kmen myši NOD postrádá mnoho aspektů vrozené imunitní funkce, zejména snížená aktivita NK buněk, která představuje hlavní bariéru pro štěpení. Vzhledem k významnému nárůstu lidského chimerismu pozorovaného u těchto myší se stal „zlatým standardem“ pro studium lidské hematopoézy a HSCs (Larochelle et al ., 1996; Greiner a kol., 1995). V návaznosti na vývoj těchto myší bylo prokázáno, že NOD/SCID zvířat léčených s protilátkou blokující myš IL-2Rß, tedy další snížení funkce NK, zobrazí se zlepšení v T lymfopoézy (Kerre et al., 2002).
Jeden hlavní omezení použití NOD/SCID myší byl vysoký výskyt thymom a citlivost na záření zkracuje životnost těchto myší a brání dlouhodobé analýzy (Shultz et al., 1995). V roce 2002 byla vyvinuta nová generace myší nesoucích cílenou deleci řetězce γ receptoru interleukinu-2 (Il2rg -/ -), známého také jako běžný cytokin (yc). Na Il2rg yc je rozhodující pro podjednotku IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 a IL-21 cytokinů, čímž se tyto cytokiny nefunkční na jejich cílových buněk. Dva nyní široce používané modely pro studium vývoje hematolymfoidů jsou kmeny imunodeficientních myší BALB/C RAG2−/−yc−/− a NOD/SCID/ycnull. Myši s deficitem RAG2 postrádají zralé T A B buňky kvůli absenci přeskupení receptoru TCR a imunoglobulinu (ig) (Shinkai et al., 1992; Mombaerts et al., 1992), čímž vykazuje podobný fenotyp jako SCID myši. Kromě toho, protože cytokin IL-15 je kritický pro vývoj NK buněk, tyto myši také postrádají NK buňky, což je činí trojnásobným deficitem pro T, B a NK buňky. Traggiai a jeho kolegové (Traggiai et al., 2004) byla první skupinou, která popsala model, ve kterém byly novorozené RAG2 – / – yc – / – transplantovány lidskými CD34 + CB buňkami intrahepatální injekcí. Pomocí tohoto modelu, zralé lidské T buňky byly detekovány v myším brzlíku, slezina, a lymfatické uzliny a byly generovány na výrazně vyšších úrovních než dřívější modely. Kromě toho se lidské T buňky generované u těchto myší zdály být funkční. Podobné výsledky byly pozorovány Ishikawa et al. (2005), včetně analýzy dalších lidských hematopoetických podmnožin přítomných u nod/SCID/ yc− / − rekonstituovaných myší).
řada studií, které využívají pro dospělé místo toho novorozenecké RAG2−/−yc−/− a NOD/SCID/yc−/− myší prokázat zvýšenou podporu lidských hematolymphoid vývoj ve srovnání s dříve k dispozici kmenů (Yahata et al., 2002; Shultz et al., 2005; Watanabe et al., 2009). Důležité je, že genetický kmen myší do značné míry ovlivňuje kapacitu rekonstituce. Když byly buňky CD34+ z UCB injikovány do dospělých myší C57BL/6 RAG2−/−yc−/−, bylo v BM přijímajících myší detekováno méně než 1% lidských buněk CD45, což bylo dramaticky nižší než u myší NOD/SCID (Mazurier et al., 1999). Ačkoli přesné důvody pro to bylo jasné, to bylo předpokládal, že jedním z důvodů pro lepší přihojení v NOD/SCID myši, bylo to, že NOD mutace dodává více vady vrozené imunity není výhradně přičíst na NK buňky (Shultz et al., 1995). Ostatně, rozsáhlé genetické analýzy různých loci odhalil základ pro kmen-specifické rozdíly v přihojení štěpu bylo v důsledku polymorfismů v Sirpa gen kódující signální regulační protein α (SIRPa) (Takenaka et al., 2007). Tyto genetické polymorfismy způsobit SIRPa protein přítomný na myších myeloidních buněk vázat s diferenciální kapacitu na ligand CD47 nalézt na lidských hematopoetických buněk (Seiffert et al., 2001). Silný receptor-ligand interakce, výsledkem je inhibiční signál a útěk před smrtí v důsledku inhibice fagocytózy myší makrofágy lidských CD47–exprimujících buněk (van den Berg a van der Schoot, 2008). Tak poskytuje důvod pro lepší štěpení lidských buněk u myší NOD/SCID/ycnull (Legrand et al ., 2006). Opravdu, když optimální interakce CD47/SIRPa je získat prostřednictvím nucené vyjádření myši CD47 na lidských hematopoetických progenitorů, injekčně HSCs jsou schopni lépe přežít v RAG2−/−yc−/− myší, což má za následek mnohem lepší T-přežívání buněk v brzlíku a periferie (Legrand et al., 2011).
i když xenogenních modely jsou vynikající nástroje pro obor rozvoj lidských T-buněk, druhová specifičnost cytokinů (IL7) a jiné molekuly (MHC třídy i a II) důležité pro T-buněčné přežití může způsobit, že lidské periferní T-buněčné podmnožiny v těchto myší obtížné posoudit. Je pravděpodobné, že novější generace humanizované myši usnadní generace a funkci T buněk a dalších linií prostřednictvím transgenních cytokinů. Tato práce již probíhá jako knock-in myš IL-3 / GM-CSF ke zlepšení vývoje lidských myeloidních buněk u těchto myší, stejně jako trombopoetinová knock-in myš pro lepší přežití a expanzi lidského HSC (Rongvaux et al., 2011; Willinger a kol., 2011; Brehm a kol., 2012) byly vytvořeny. Kromě toho byly nedávno vyvinuty myši NOD/SCID / ycnull, které exprimují lidský antigen MHC třídy I HLA-A2 (Shultz et al ., 2010). To umožňuje vývoj T buněk lidského MHC omezen, takže studium lidských infekcí a T-buněčné imunitní odpovědi vhodnější a tedy vylepšený model pro translační přístupy.