实验方法
人源化乙型肝炎小鼠模型
研究者将人的肝细胞移植到免疫缺陷小鼠体内,使之在小鼠体内生长并逐渐形成一种人鼠嵌合肝脏,HBV可以在这个动物模型中人肝细胞中存活,成为人源化小鼠乙肝动物模型。
【造模机制】要制备人源化小鼠乙肝动物模型,前提条件是要建立人源化模型的小鼠是免疫缺陷鼠,通过人工诱导,比如辐射处理,或本身就是自发突变的免疫缺陷鼠,如SCID小鼠。免疫缺陷动物由于对外源肝细胞表现出较好的耐受性,基本不发生排斥反应,这是人肝细胞移植的基本条件。人肝细胞对HBV敏感,所以可以利用这种人源化小鼠进行HBV研究。
【造模方法】
HBV-Trimera小鼠模型:用60Co-γ射线辐射处理CB6F1小鼠(4Gy,3天后11Gy,0.7Gy/min),破坏其免疫系统和骨髓,随即静脉注射SCID/NOD小鼠的骨髓细胞(4×1000000~6×1000000),再给其肾被膜下植入外源性HBV感染的人肝活体组织。如果用的是 BNX小鼠,辐射量为一次11Gy,骨髓移植后10天再进行人肝组织植入。
NOD/SCID小鼠HBV模型:将人肝细胞(4×1000000)与基质胶混合,移植到小鼠肾被膜下。前57天,每两周静脉注射50μg c-Met抗体。用α1抗胰蛋白酵素水平来评价人肝细胞生长情况。然后接种 HBV,并检测HBsA9和HBV-DNA。
重组激活基因2(RAG-2)缺陷小鼠HBV模型: RAG-2缺陷可导致小鼠体液及细胞联合免疫缺陷。先制备携带HBV的永生化的IHBV6.7肝细胞,将其注入到RAG-2缺陷小鼠脾髓,永生化的IHBV6.7肝细胞可以在小鼠肝脏存活,并分泌HBV。
尿激酶纤维蛋白溶酶原激活剂(urokinase-type plasminogen activator,uPA)转基因小鼠模型:uPA的表达具有肝毒性,可以导致携带有该基因的肝细胞死亡,同时产生肝细胞再生信号,那么植入的人源性肝细胞就获得了生长优势。利用这一点,研究者将uPA转基因小鼠与SCID小鼠或RAG-2缺陷小鼠杂交,产生的uPA/SCID或RAG-2小鼠就更适合移植肝细胞生长,并占据肝脏细胞的大部分,制备成了对HBV易感的人源化肝脏。
【模型特点】HBV-Trimera小鼠模型体内存活的人肝细胞可以重现HBV在感染人肝脏时的复制过程,约有80%的小鼠可以检测到病毒血症。 NOD/SCID小鼠HBV模型可以支持HBV的感染和复制,尽管血中病毒滴度不高,但可以存在较长时间。RAG-2缺陷小鼠HBV模型的优点也是人源化肝细胞可以长期在小鼠肝脏的微环境存活并保持生物学功能。uPA/SCID或RAG-2小鼠是人源化较为理想的小鼠模型,较为接近人类肝脏感染HBV的真实情况。
【模型评估和应用】HBV-Trimera小鼠模型研发较早,缺点是血清内病毒滴度较低,而且只能维持20天左右,可用于抗病毒药物的短期研究。 NOD/SCID小鼠HBV模型和RAG-2缺陷小鼠HBV模型使得人肝细胞在小鼠体内存活时间较长,为完全评价抗病毒药物提供了良好模型。但RAG-2缺陷小鼠HBV模型制备时的永生化肝细胞株建立比较费时,肝细胞增殖率不高。uPA/SCID或RAG-2小鼠不仅适合抗病毒药物研究,也可用于HBV与宿主相互影响的分子机制研究。人源化小鼠的缺点是,由于构建时需用新鲜的人肝细胞,在一定程度上限制了其应用。而且人源化小鼠大多使用的是免疫缺陷小鼠,很难用于研究病毒引起的免疫应答。