Egérmodellek
humanizált egerek – emberi sejtekkel vagy szövetekkel beültetett egerek – vagy az emberi géneket expresszáló transzgenikus egerek hatékony módszert jelentenek az emberi sejtek in vivo tanulmányozására. Jelentős előrelépés történt a humanizált egérmodellekben az elmúlt 25 évben a súlyos kombinált immunhiány (scid) mutáció a C. B-17 egér törzsben az 1980-as években (Bosma et al., 1983). Sok csoport képes volt bizonyítani, hogy a szubletálisan besugárzott C.A B – 17 SCID egerek támogatják az emberi BM-ből és UCB-ből származó CD34+ progenitor sejtek beültetését és differenciálódását (Vormoor et al., 1994; Lapidot et al., 1992) több vérképző vonalba. Ennek fényében a CD34 + őssejteket SCID repopuláló sejteket (SRC) alkottuk meg, mivel képesek voltak repopulálni a vérképző vonalakat egy SCID egérben. Ennek ellenére az emberi beültetés, különösen a T-sejtvonalé, még mindig meglehetősen alacsony volt ebben a törzsben. A második áttörést az 1990-es évek közepén hajtották végre a SCID mutáció bevezetésével a nonobese diabetikus egér (NOD) háttérre (NOD/SCID) (Shultz et al., 1995). A beltenyésztett NOD egér törzsnek különösen a veleszületett immunfunkció számos aspektusa hiányzik, csökkent NK sejtaktivitás, amely a beültetés fő akadályát jelenti. Az egerekben megfigyelt humán kimérizmus jelentős növekedése miatt ez lett az arany standard a humán hematopoiesis és a HSCs vizsgálatához (Larochelle et al., 1996; Greiner et al., 1995). Ezeknek az egereknek a kifejlődését követően kimutatták, hogy az antitest-blokkoló egérrel kezelt NOD/SCID állatok IL-2r-vel kezelt állatok, ezáltal tovább csökkentve az NK funkciót, javultak a T lymphopoiesis (Kerre et al., 2002).
a NOD/SCID egerek alkalmazásának egyik fő korlátja a thymoma és a sugárérzékenység magas incidenciája volt, amely lerövidítette ezen egerek élettartamát, és kizárta a hosszú távú elemzést (Shultz et al., 1995). 2002-ben egy új generációs egerek, amelyek az interleukin− 2 receptor (Il2rg−/ -) DNS-lánc célzott delécióját hordozzák, más néven közös citokint (yc) fejlesztettek ki. Az Il2rg YC az IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 és IL-21 citokinek kritikus alegysége, így ezek a citokinek nem működnek a célsejtjeiken. A hematolimfoid fejlődés tanulmányozására két széles körben alkalmazott modell a BALB/C RAG2−/−yc−/− és a NOD/SCID / ycnull immunhiányos egér törzsek. A RAG2-hiányos egerekben hiányzik az érett T – és B-sejt, a TCR és az immunglobulin (Ig) receptor átrendeződésének hiánya miatt (Shinkai et al., 1992; Mombaerts et al., 1992), így hasonló fenotípust mutat, mint a SCID egerek. Továbbá, mivel az IL-15 citokin kritikus fontosságú az NK sejtek fejlődése szempontjából, ezek az egerek szintén nem rendelkeznek NK sejtekkel, így hármas hiányosak a T, B és NK sejtek számára. Traggiai és munkatársai (Traggiai et al., 2004) voltak az első csoport, amely leírta azt a modellt, amelyben az újszülött RAG2−/−yc−/− transzplantáltak humán CD34+ CB sejtekkel intrahepatikus injekcióval. Ezzel a modellel érett humán T-sejteket mutattak ki egér thymusban, lépben és nyirokcsomókban, és jelentősen magasabb szinten termelődtek, mint a korábbi modellek. Ezenkívül az ezekben az egerekben előállított emberi T-sejtek funkcionálisnak tűntek. Hasonló eredményeket figyeltek meg Ishikawa et al. (2005), beleértve a nod/SCID/yc−/− rekonstruált egerekben jelen lévő egyéb humán hematopoietikus részhalmazok elemzését).
számos tanulmány, amely újszülött RAG2−/−yc−/− és NOD/SCID/yc−/− egerek helyett felnőtteket alkalmaz, a humán hematolimfoid fejlődés fokozott támogatását mutatja a korábban rendelkezésre álló törzsekhez képest (Yahata et al., 2002; Shultz et al., 2005; Watanabe et al., 2009). Fontos, hogy az egerek genetikai törzse nagymértékben befolyásolja a rekonstruálási képességet. Amikor az UCB CD34+ sejtjeit felnőtt C57BL/6 RAG2−/−yc−/− egerekbe injektáltuk, kevesebb, mint 1% humán CD45 sejtet detektáltunk a recipiens egerek BM-jében, ami drámaian alacsonyabb volt, mint a NOD/SCID egereknél (Mazurier et al., 1999). Bár ennek pontos indoklása nem volt világos, feltételezték, hogy a nod/SCID egerekben a fokozott beültetés egyik oka az volt, hogy a NOD mutáció a veleszületett immunitás többszörös hibáit adja, nem kizárólag az NK sejteknek tulajdonítva (Shultz et al., 1995). Valóban, a különféle lókuszok kiterjedt genetikai elemzése feltárta a törzs-specifikus különbségek alapját a xenograft beültetésében a Sirpa gén polimorfizmusainak köszönhető, amelyek kódolják a szignálszabályozó fehérjét-xhamsteret (SIRPa) (Takenaka et al., 2007). Ezek a genetikai polimorfizmusok miatt az egér mieloid sejtjein jelen lévő SIRPa fehérje differenciális kapacitással kötődik az emberi vérképző sejteken található cd47 ligandumhoz (Seiffert et al., 2001). Az erős receptor-ligand kölcsönhatások gátló jelet és a halálból való menekülést eredményeznek, mivel az emberi CD47–expresszáló sejtek egér makrofágjai gátolják a fagocitózist (van den Berg and van der Schoot, 2008). Így okot adva az emberi sejtek jobb beültetésére a NOD/SCID / ycnull egerekben (Legrand et al., 2006). Valóban, amikor a CD47/SIRPa optimális kölcsönhatása az egér cd47 kényszerített expressziójával érhető el humán hematopoietikus progenitorokon, az injektált HSC−k jobban képesek túlélni RAG2−/− yc−/ – egerekben, ami sokkal jobb T-sejt túlélést eredményez a csecsemőmirigyben és a periférián (Legrand et al., 2011).
bár a xenogén modellek kiváló eszközök az emberi T-sejtek fejlődésének tanulmányozására, a citokinek (IL7) és más, a T-sejtek túlélése szempontjából fontos molekulák (MHC I. és II.osztály) fajspecifitása megnehezítheti az emberi perifériás T-sejt alcsoportok értékelését ezekben az egerekben. Valószínű, hogy a humanizált egerek újabb generációi megkönnyítik a T-sejtek és más vonalak létrehozását és működését transzgenikus citokineken keresztül. Valóban, ez a munka már folyamatban van, mint egy IL-3 / GM-CSF Kopogtató egér, hogy javítsa az emberi myeloid sejtek fejlődését ezekben az egerekben, valamint egy trombopoietin Kopogtató egér a jobb emberi HSC túlélésért és terjeszkedésért (Rongvaux et al., 2011; Willinger et al., 2011; Brehm et al.(2012) született. Ezenkívül a közelmúltban kifejlesztettek NOD/SCID/ycnull egereket a humán MHC I. osztályú HLA-A2 antigén expresszálására (Shultz et al., 2010). Ez lehetővé teszi, hogy a fejlődő T-sejtek emberi MHC korlátozottak legyenek, így az emberi fertőzések és a T-sejt immunválasz vizsgálata megfelelőbb, és ezáltal a transzlációs megközelítések továbbfejlesztett modellje.