musmodeller
humaniserade möss – möss engraftade med mänskliga celler eller vävnader – eller transgena möss som uttrycker mänskliga gener representerar en kraftfull metod för studier av mänskliga celler in vivo. Betydande framsteg i humaniserade musmodeller har inträffat under de senaste 25 åren efter upptäckten av den allvarliga kombinerade immunbristmutationen (scid) i C. B-17-musstammen på 1980-talet (Bosma et al., 1983). Många grupper kunde visa att sublethally bestrålas C.B – 17 SCID-möss stöder engraftment och differentiering av CD34+ stamceller från human BM och UCB (Vormoor et al., 1994; Lapidot et al., 1992) i flera hemopoietiska linjer. I ljuset av detta myntades CD34+ stamceller SCID repopulerande celler (SRC) eftersom de kunde repopulera hematopoietiska linjer i en SCID-mus. Ändå var mänsklig engraftment, i synnerhet den hos T-celllinjen, fortfarande ganska låg i denna stam. Ett andra genombrott gjordes i mitten av 1990-talet genom introduktion av SCID-mutationen på nonobese diabetisk mus (NOD) bakgrund (NOD/SCID) (Shultz et al., 1995). Den inavlade NODMUSSTAMMEN saknar många aspekter av medfödd immunfunktion i synnerhet, minskad nk-cellaktivitet som representerar ett stort hinder för engraftment. På grund av den signifikanta ökningen av mänsklig chimerism som observerats hos dessa möss har den blivit ’guldstandarden’ för studier av human hematopoiesis och HSC (Larochelle et al., 1996; Greiner et al., 1995). Efter utvecklingen av dessa möss visades det att NOD/SCID-djur som behandlades med en antikroppsblockerande mus IL-2r exportoria, vilket ytterligare sänkte nk-funktionen, visade en förbättring av T-lymfopoiesen (Kerre et al., 2002).
en stor begränsning av användningen av NOD/SCID-möss var den höga förekomsten av tymom och strålningskänslighet som förkortade livslängden hos dessa möss och utesluter långtidsanalys (Shultz et al., 1995). År 2002 utvecklades en ny generation möss som bär en målinriktad deletion av interleukin-2− receptorn (Il2rg−/ -), även känd som vanlig cytokin (yc). Il2rg yc är en kritisk subenhet för IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 och IL-21 cytokiner, vilket gör dessa cytokiner icke-funktionella på sina målceller. Två nu allmänt använda modeller för studier av hematolymphoidutveckling är BALB/c RAG2−/−yc−/− och NOD/SCID/ycnull immunbristande musstammar. RAG2-bristfälliga möss saknar mogna T-och B-celler på grund av frånvaro av TCR-och immunoglobulin (ig) – receptoromläggning (Shinkai et al., 1992; Mombaerts et al., 1992), vilket uppvisar en liknande fenotyp till SCID-möss. Dessutom, som cytokinen IL-15 är kritisk för NK-cellutveckling, saknar dessa möss också NK-celler, vilket gör dem tredubbla bristfälliga för T -, B-och NK-celler. Traggiai och kollegor (Traggiai et al., 2004) var den första gruppen som beskrev modellen där nyfödda RAG2 – / – yc – / – transplanterades med humana CD34+ CB-celler via intrahepatisk injektion. Med hjälp av denna modell, mogna humana T-celler detekterades i mus tymus, mjälte, och lymfkörtlar och genererades på betydligt högre nivåer än tidigare modeller. Vidare verkade de humana T-cellerna som genererades i dessa möss vara funktionella. Liknande resultat observerades av Ishikawa et al. (2005), inklusive analysen för andra humana hematopoietiska delmängder närvarande i NOD/SCID/yc−/− rekonstituerade möss).
ett antal studier som använder vuxen istället för neonatal RAG2−/−yc−/− och NOD/SCID/yc−/− möss visar ökat stöd för Human hematolymphoidutveckling jämfört med tidigare tillgängliga stammar (Yahata et al., 2002; Shultz et al., 2005; Watanabe et al., 2009). Det är viktigt att den genetiska stammen hos möss i stor utsträckning påverkar rekonstitutionskapaciteten. När CD34 + – celler från UCB injicerades i vuxna C57BL/6 RAG2−/−yc−/− möss detekterades mindre än 1% humana CD45-celler i BM hos mottagarmöss, vilket var dramatiskt lägre än det som observerades för NOD / SCID-möss (Mazurier et al., 1999). Även om det exakta resonemanget för detta var oklart, antogs det att en orsak till förbättrad engraftment i NOD/SCID-möss var att NOD-mutationen ger flera defekter i medfödd immunitet som inte enbart tillskrivs NK-celler (Shultz et al., 1995). Faktum är att omfattande genetisk analys av olika loci avslöjade grunden för de stamspecifika skillnaderna i xenograft engraftment berodde på polymorfismer i Sirpa-genen som kodar för signalreglerande protein-Xiaomi (SIRPa) (Takenaka et al., 2007). Dessa genetiska polymorfismer orsakar SIRPa-protein närvarande på myeloida musceller för att binda med differentiell kapacitet till liganden CD47 som finns på humana hematopoietiska celler (Seiffert et al., 2001). Starka receptor-ligandinteraktioner resulterar i en hämmande signal och flyr från döden på grund av hämning av fagocytos av musmakrofager av humana CD47–Uttryckande celler (van Den Berg och van der Schoot, 2008). Således ger en anledning till förbättrad human cell engraftment i NOD / SCID / ycnull möss (Legrand et al., 2006). Faktum är att när optimal interaktion mellan CD47/SIRPa erhålls genom tvångsuttryck av mus CD47 på humana hematopoietiska stamfäder, injicerade HSC är bättre i stånd att överleva i RAG2−/−yc− / − möss vilket resulterar i mycket förbättrad t-cellöverlevnad i tymus och periferi (Legrand et al., 2011).
även om xenogena modeller är utmärkta verktyg för att studera utvecklingen av humana T-celler, kan artspecificitet hos cytokiner (IL7) och andra molekyler (MHC-klass i och II) som är viktiga för t-cellöverlevnad göra mänskliga perifera t-cellundergrupper i dessa möss svåra att bedöma. Det är troligt att nyare generationer av humaniserade möss kommer att underlätta generering och funktion av T-celler och andra linjer genom transgena cytokiner. Faktum är att detta arbete redan pågår som en IL-3 / GM-CSF-knock-in-mus för att förbättra mänsklig myeloidcellutveckling hos dessa möss, liksom en trombopoietin-knock-in-mus för bättre mänsklig HSC-överlevnad och expansion (Rongvaux et al., 2011; Willinger et al., 2011; Brehm et al., 2012) har genererats. Dessutom har NOD/SCID / ycnull-möss nyligen utvecklats för att uttrycka det humana MHC-klass i-antigenet HLA-A2 (Shultz et al., 2010). Detta gör det möjligt att utveckla T-celler att vara mänskliga MHC-begränsade vilket gör studien av humana infektioner och T-cell immunsvar mer lämpligt och därmed en förbättrad modell för translationella tillvägagångssätt.