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HSC-NPG

1.基本信息

HSC-NPG即辐照清髓的NPG小鼠移植来自人的脐带血、胎肝的造血干细胞(HSC)的模型。造血干细胞是所有造血和免疫细胞的共同祖细胞。HSC 移植 NPG 类高度免疫缺陷小鼠之后可以定植于小鼠骨髓,并不断产生各类造血、免疫细胞,如 T 细胞、B 细胞、NK 细胞、髓系细胞等。由于其免疫细胞是在小鼠体内“从头”发育出的,对小鼠宿主产生耐受,所以不出现 GvHD 现象,模型存活一年仍可以检测到人源细胞的稳定存在。这种模型的缺点是发育出的 T 细胞功能较弱。这是因为 T 细胞需要在胸腺中完成“education”过程,T 细胞受体形成 MHC 限制性。人源 T 细胞的前体在小鼠胸腺内完成发育,可能既表现小鼠 MHC 限制性,也表现 HLA 限制性,造成与人源细胞相互作用类似于异体(allo-)或异种(xeno-)排斥反应。另外,这种模型的另一个缺陷是髓系细胞发育不足,原因是某些调控发育的细胞因子在人鼠之间存在种属差异,鼠的因子对人的细胞无作用,造成模型中人源髓系细胞含量偏低。


2.制作方法:

高度免疫缺陷小鼠NPG经射线亚致死性辐照,破坏小鼠自体骨髓造血功能,再通过静脉注射、骨髓腔内注射或新生鼠肝内注射等途径移植人脐带血、骨髓、胎肝等来源的造血干细胞,12周以后采血检测人源各系血细胞的重建,确定血液中人/鼠细胞的嵌合比率。 如图1所示。


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图1 HSC-NPG小鼠模型制作流程。


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图2人造血干细胞(HSCs)移植NPGTM小鼠高水平重建造血系统。

a)5×104脐带血CD34+细胞移植入NPG小鼠后外周血检测结果; b) 1×105脐带血CD34+细胞移植后16周在NPG小鼠脾脏中检测到高水平的人CD45+细胞。



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图3 人造血干细胞(HSCs)移植NPG小鼠后重建各系造血/免疫细胞。5×104脐带血CD34+细胞移植16周后在NPG小鼠外周血中检测到人源CD19+ B细胞和CD3+ T细胞和CD33+髓系细胞。



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图4人造血干细胞(HSCs)移植新生期的NPG小鼠后人T细胞获得高重建。5×104脐带血CD34+细胞移植新生NPG小鼠后16周,在小鼠外周血中检测到高水平的人CD45+和CD3+T细胞以及CD4+和CD8+ T细胞。



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图5人造血干细胞(HSCs)移植NPG小鼠后各系细胞重建。脐带血CD34+细胞移植NPG小鼠12周以及更长时间之后,人源造血/免疫细胞稳定重建,T细胞所占比例逐渐升高。



3.应用领域

-造血、免疫生物学研究

-血液病研究

-艾滋病等血液系统传染病研究

-移植免疫研究

-肿瘤免疫研究,包括肿瘤微环境研究,免疫调节性抗肿瘤药物评价、激活T细胞的抗肿瘤双特异性抗体药效评价等

-基因治疗研究