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  • 免疫学&神经生物学研究工具小鼠七:Cre免疫细胞移植相关工具鼠

    前面几篇文章中,J博士和大家分享了Cre-lox系统在免疫学研究中的应用。在小鼠中进行免疫细胞功能相关的研究,有时还会用到骨髓移植或者过继性细胞移植实验,这时就涉及到供、受体免疫细胞的区分。通常可以使用Ptprc (Cd45) 等位基因标记白细胞,Thy1 等位基因标记 T 细胞,进行供、受体细胞的区分。

    CD45 是在所有白细胞表面表达的一种单链跨膜糖蛋白,可作为白细胞的标记物,分为 CD45.1 和CD45.2 两类同种异型抗原。CD45.1 或 CD45.2 的表达,与小鼠的遗传背景有关,例如 RIII、SJL/J、STS/A、NOD、DA 等近交系小鼠表达 CD45.1 (Ly5.1),而 A/J、C57BL (B6J 和 B6N)、BALB/c、CBA/J、DBA/J、129等近交系小鼠表达 CD45.2 (Ly5.2)。通过回交的方式(比如下表中的PepBoy),或者直接对野生型近交系小鼠的Ptprc (Cd45) 进行基因编辑(比如下表中的JAXBoy),构建表达不同 Ptprc (Cd45) 等位基因的小鼠,可用于同种遗传背景小鼠间供体和受体的白细胞区分。

    Thy1 基因编码 T 细胞表面表达的一种糖蛋白 T25,可作为 T 细胞的标记,分为 Thy1a 和 Thy1b 两种等位基因。其表达也与小鼠的遗传背景有关,例如 AKR、FVB、RF 等近交系中表达 Thy1a (Thy-1.1),而 A/J、C57BL (B6J 和 B6N)、BALB/c、CBA/J、DBA/J、NOD、SJL/J、129 等品系中表达 Thy1b (Thy-1.2)。同样地,构建表达不同 Thy1 等位基因的小鼠,可用于同种遗传背景小鼠间的 T 细胞来源的区分。

    TCR表达工具小鼠

    T细胞介导的免疫反应在抗病毒、肿瘤杀伤等过程中发挥重要的功能,因此,了解病毒感染或肿瘤发生期间T细胞介导的免疫反应的潜在机制非常重要。表达抗原特异性T细胞受体(T-cell receptor, TCR)的转基因小鼠,体内所有T细胞反应被同步到一个表位,使研究人员能够根据抗原特异性TCR活性有效地研究特定类群T细胞针对特定抗原的免疫应答反应。

    JAX 有很多诸如此类的 TCR 转基因小鼠,例如 OT-I 和 OT-II 小鼠,其 CD8+ T 细胞 (OT-I) 或 CD4+ T 细胞 (OT-II) 可特异性地被 OVA (Ovalbumin) 肽段刺激而大量增殖分化,可用于研究体内、外 T 细胞对抗原的反应、阳性选择以及任何需要特异性 CD8+ 或CD4+ T 细胞的研究。其他特异性 TCR 小鼠模型还包括可以识别肿瘤抗原 pmel-17 (gp100) 的pmel-1 小鼠,可以识别 LCMV 糖蛋白的 SMARTA-1 小鼠等。

    常见的 TCR 转基因品系:

    BCR 表达工具小鼠

    B 细胞通过 B 细胞受体 (B-cell receptor, BCR) 识别、结合和内吞抗原,进行抗原递呈,控制 B 细胞的活化、增殖、失能或死亡。与 T 细胞相似,B 细胞在发育成熟过程中也需要经过 BCR 的基因重排,导致B 细胞极具多样性;与 TCR 不同的是,BCR 可以直接识别抗原而不需要经过 MHC 分子的递呈,BCR 的多样性使得B细胞能够识别多种抗原。研究发现,许多自身免疫病 (如 SLE、T1D、MS)、肿瘤 (如 CLL、B 细胞淋巴瘤、B-ALL)、感染性疾病 (如 COVID-19) 等的发生与特定 BCR 基因的单克隆重排有关。对特定 BCR 转基因小鼠的研究,可以帮助我们了解B细胞发育和T/B 细胞相互作用,更好地理解 B 细胞对抗原的免疫反应以及在特定疾病中发挥的作用,为相关疾病的靶点发现、药效评估提供平台。下表列出了 JAX 的一些 BCR 转基因(包括BCR敲入)品系。

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