musemodeller
humaniserede mus – mus indpodet med humane celler eller væv – eller transgene mus, der udtrykker humane gener, repræsenterer en stærk metode til undersøgelse af humane celler in vivo. Væsentlige fremskridt i humaniserede musemodeller er sket i løbet af de sidste 25 år efter opdagelsen af den alvorlige kombinerede immundefekt (scid) mutation i C. B-17 musestamme i 1980 ‘ erne (Bosma et al., 1983). Mange grupper var i stand til at demonstrere, at sublethalt bestrålet C.B-17 SCID-mus understøtter engraftment og differentiering af CD34+ stamceller fra human BM og UCB (Vormoor et al., 1994; Lapidot et al., 1992) i flere hæmopoietiske slægter. I lyset af dette blev CD34+ stamceller opfundet SCID repopulating celler (SRC), da de var i stand til at genbefolke hæmatopoietiske slægter i en SCID mus. Ikke desto mindre var menneskelig engraftment, især den af T-cellelinjen, stadig ret lav i denne stamme. Et andet gennembrud blev foretaget i midten af 1990 ‘ erne gennem introduktion af SCID-mutationen på nonobese diabetisk mus (NOD) baggrund (NOD/SCID) (Shult et al., 1995). Den indavlede NOD-musestamme mangler især mange aspekter af medfødt immunfunktion, reduceret NK-celleaktivitet, som repræsenterer en vigtig barriere for engraftment. På grund af den betydelige stigning i human kimærisme observeret i disse mus er det blevet ‘guldstandarden’ til undersøgelse af human hæmatopoiesis og HSC ‘ er (Larochelle et al., 1996; Greiner et al., 1995). Efter udviklingen af disse mus blev det påvist, at NOD/SCID-dyr behandlet med et antistofblokerende mus IL-2R-kur, således yderligere sænkning af NK-funktion, viste en forbedring i T-lymfopoiesis (Kerre et al., 2002).
en væsentlig begrænsning af brugen af NOD/SCID-mus var den høje forekomst af thymom og strålingsfølsomhed, der forkortede levetiden for disse mus og udelukkede langsigtet analyse., 1995). I 2002 blev en ny generation af mus, der bærer en målrettet deletion af interleukin-2− receptoren (Il2rg−/ -) relurskæde, også kendt som fælles cytokin (yc), udviklet. Il2rg yc er en kritisk underenhed for IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 og IL-21 cytokiner, hvilket gør disse cytokiner ikke funktionelle på deres målceller. To nu meget anvendte modeller til undersøgelse af hæmatolymfoidudvikling er BALB/C RAG2−/−yc−/− og NOD/SCID/ycnull immunodeficiente musestammer. RAG2-mangelfulde mus mangler modne T-og B-celler på grund af fravær af TCR og immunoglobulin (ig) receptoromlejring (Shinkai et al., 1992; Mombaerts et al., 1992), der således udviser en lignende fænotype som SCID-mus. Da cytokinet IL-15 er kritisk for NK-celleudvikling, er disse mus også blottet for NK-celler, hvilket gør dem tredobbelt mangelfulde for T -, B-og NK-celler. Traggiai og kolleger (Traggiai et al., 2004) var den første gruppe, der beskrev modellen, hvor nyfødte RAG2−/−yc−/− blev transplanteret med humane CD34+ CB-celler via intrahepatisk injektion. Ved hjælp af denne model blev Modne humane T-celler påvist i musetymus, milt og lymfeknuder og blev genereret på især højere niveauer end tidligere modeller. Desuden syntes de humane T-celler genereret i disse mus at være funktionelle. Lignende resultater blev observeret af Ishikava et al. (2005), herunder analysen for andre humane hæmatopoietiske undergrupper, der er til stede i NOD/SCID/yc−/− rekonstituerede mus).
en række undersøgelser, der bruger voksen i stedet for neonatal RAG2−/−yc−/− og NOD/SCID/yc−/− mus, viser øget støtte til human hæmatolymfoid udvikling sammenlignet med tidligere tilgængelige stammer (Yahata et al., 2002; Torben et al., 2005; Elisabeth et al., 2009). Det er vigtigt, at den genetiske stamme af mus i høj grad påvirker rekonstitutionskapaciteten. Når CD34 + – celler fra UCB blev injiceret i voksne C57BL/6 RAG2−/−yc−/− mus, blev mindre end 1% humane CD45-celler påvist i BM hos modtagermus, hvilket var dramatisk lavere end det, der blev observeret for NOD / SCID-mus., 1999). Selvom den nøjagtige begrundelse for dette var uklar, blev det antaget, at en af grundene til forbedret engraftment i NOD/SCID-mus var, at NOD-mutationen giver flere defekter i medfødt immunitet, der ikke udelukkende tilskrives NK-celler., 1995). Faktisk omfattende genetisk analyse af forskellige loci afslørede grundlaget for de stammespecifikke forskelle i fremmedtransplantationsindgreb skyldtes polymorfier i Sirpa-genet, der koder for signalregulerende protein-karrus (SIRPa) (Takenaka et al., 2007). Disse genetiske polymorfier får SIRPa-protein til stede på musemyeloide celler til at binde med differentiel kapacitet til ligand CD47 fundet på humane hæmatopoietiske celler (Seiffert et al., 2001). Stærke receptor-ligand-interaktioner resulterer i et hæmmende signal og undslipper fra døden på grund af inhibering af fagocytose ved musemakrofager af humane CD47–ekspressive celler (van den Berg og van der Schoot, 2008). Således giver en grund til forbedret menneskelig celleindgravning i NOD/SCID/ycnull-mus (Legrand et al., 2006). Når optimal interaktion mellem CD47/SIRPa opnås gennem tvungen ekspression af mus CD47 på humane hæmatopoietiske forfædre, er injicerede HSC ‘ er bedre i stand til at overleve i RAG2−/−yc−/− mus, hvilket resulterer i meget forbedret t-celleoverlevelse i thymus og periferi (Legrand et al., 2011).
selvom ksenogene modeller er fremragende værktøjer til at studere udviklingen af humane T-celler, artsspecificitet af cytokiner (IL7) og andre molekyler (MHC klasse i og II), der er vigtige for T-celleoverlevelse, kan gøre humane perifere T-celle-undergrupper i disse mus vanskelige at vurdere. Det er sandsynligt, at nyere generationer af humaniserede mus vil lette dannelsen og funktionen af T-celler og andre slægter gennem transgene cytokiner. Faktisk er dette arbejde allerede i gang som en IL-3/GM-CSF knock-in mus for at forbedre human myeloid celleudvikling i disse mus samt en trombopoietin knock-in mus for bedre human HSC overlevelse og ekspansion., 2011; Torben et al., 2011; Brehm et al., 2012) er blevet genereret. Desuden er Nod/SCID / ycnull-mus for nylig blevet udviklet til at udtrykke det humane MHC klasse i-antigen HLA-A2., 2010). Dette gør det muligt at udvikle T-celler til at være human MHC begrænset, hvilket gør undersøgelsen af humane infektioner og T-celle immunrespons mere passende og dermed en forbedret model for translationelle tilgange.