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    HSC-NPG

    1.基本信息

    HSC-NPG即輻照清髓的NPG小鼠移植來自人的臍帶血、胎肝的造血干細胞(HSC)的模型。造血干細胞是所有造血和免疫細胞的共同祖細胞。HSC 移植 NPG 類高度免疫缺陷小鼠之后可以定植于小鼠骨髓,并不斷產生各類造血、免疫細胞,如 T 細胞、B 細胞、NK 細胞、髓系細胞等。由于其免疫細胞是在小鼠體內“從頭”發育出的,對小鼠宿主產生耐受,所以不出現 GvHD 現象,模型存活一年仍可以檢測到人源細胞的穩定存在。這種模型的缺點是發育出的 T 細胞功能較弱。這是因為 T 細胞需要在胸腺中完成“education”過程,T 細胞受體形成 MHC 限制性。人源 T 細胞的前體在小鼠胸腺內完成發育,可能既表現小鼠 MHC 限制性,也表現 HLA 限制性,造成與人源細胞相互作用類似于異體(allo-)或異種(xeno-)排斥反應。另外,這種模型的另一個缺陷是髓系細胞發育不足,原因是某些調控發育的細胞因子在人鼠之間存在種屬差異,鼠的因子對人的細胞無作用,造成模型中人源髓系細胞含量偏低。


    2.制作方法:

    高度免疫缺陷小鼠NPG經射線亞致死性輻照,破壞小鼠自體骨髓造血功能,再通過靜脈注射、骨髓腔內注射或新生鼠肝內注射等途徑移植人臍帶血、骨髓、胎肝等來源的造血干細胞,12周以后采血檢測人源各系血細胞的重建,確定血液中人/鼠細胞的嵌合比率。 如圖1所示。


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    圖1 HSC-NPG小鼠模型制作流程。


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    圖2人造血干細胞(HSCs)移植NPGTM小鼠高水平重建造血系統。

    a)5×104臍帶血CD34+細胞移植入NPG小鼠后外周血檢測結果; b) 1×105臍帶血CD34+細胞移植后16周在NPG小鼠脾臟中檢測到高水平的人CD45+細胞。



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    圖3 人造血干細胞(HSCs)移植NPG小鼠后重建各系造血/免疫細胞。5×104臍帶血CD34+細胞移植16周后在NPG小鼠外周血中檢測到人源CD19+ B細胞和CD3+ T細胞和CD33+髓系細胞。



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    圖4人造血干細胞(HSCs)移植新生期的NPG小鼠后人T細胞獲得高重建。5×104臍帶血CD34+細胞移植新生NPG小鼠后16周,在小鼠外周血中檢測到高水平的人CD45+和CD3+T細胞以及CD4+和CD8+ T細胞。



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    圖5人造血干細胞(HSCs)移植NPG小鼠后各系細胞重建。臍帶血CD34+細胞移植NPG小鼠12周以及更長時間之后,人源造血/免疫細胞穩定重建,T細胞所占比例逐漸升高。



    3.應用領域

    -造血、免疫生物學研究

    -血液病研究

    -艾滋病等血液系統傳染病研究

    -移植免疫研究

    -腫瘤免疫研究,包括腫瘤微環境研究,免疫調節性抗腫瘤藥物評價、激活T細胞的抗腫瘤雙特異性抗體藥效評價等

    -基因治療研究


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