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Denn Festlegung geeigneter Tiermodelle für menschliche Krankheiten Schlüssel zur Suche nach einem Heilmittel, wurden entsprechende Tiere Modelle lange verfolgt und im Laufe der Zeit verbessert. Mehrere Stämme von immungeschwächten murinen Modelle wurden entwickelt, die das Engraftment von menschlichen Zellen bzw. Gewebe und die anschließende Ausführung von humanisierten Funktionen1,2zulassen. Solchen humanisierte Mausmodelle sind entscheidend für Untersuchungen von Mensch-spezifische Krankheiten3,4,5.
Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS) durch Infektion mit dem Human Immunodeficiency Virus (HIV) ist ein Beispiel. Vor der Gründung der humanisierte Mausmodelle beschränkt ethischen und technische Einschränkungen HIV/AIDS präklinische tierexperimentellen Studien an nicht-humanen Primaten3. Allerdings behindern die hohen Kosten und Anforderungen für Spezialbehandlungen für solche Tier HIV/AIDS Studien in typischen akademischen Umfeld. Vor allem HIV infiziert menschliche CD4 + T-Zellen und wirkt sich auf die Entwicklung und die Immunantwort von anderen menschlichen Immunzellen wie B-Zellen, Makrophagen und dendritischen Zellen6; gefragt sind daher kleiner Tiermodelle mit funktionalen menschlichen Immunsystem transplantiert.
Einen Durchbruch im Jahr 1988, als CB17 -scid -Mäuse mit einer Prkdcscid -Mutation entwickelt wurden und zeigte erfolgreiche Engraftment des menschlichen Immunsystems1. Der Prkdcscid -Mutation resultiert Defekte T - und B-Zell-Funktionen und eine Ablation adaptiven Immunsystems bei Mäusen, wodurch das Engraftment des menschlichen peripheren Mononukleäre Zellen (PBMCs), hämatopoetischen Stammzellen (HSCs), Blut und fetalen hämatopoetischen Geweben7,8. Dennoch werden geringe Mengen an Engraftment häufig in diesem Modell beobachtet; mögliche Ursachen sind 1) verbleibende angeborene Immunaktivität moduliert über natürliche Killer (NK)-Zellen und (2) der späten Entwicklung der Maus T - und B-Zellen (Undichtigkeit)5. Die spätere Entwicklung der nicht-adipösen Diabetiker (NOD)-scid -Maus-Modell erreicht dramatische Down-Regulierung von NK-Zell-Aktivität; so ist es in der Lage, ein höheres Niveau und weitere nachhaltige Engraftment des menschlichen Immunsystems Komponenten9zu unterstützen. Weiter zu unterdrücken oder hemmen die Entwicklung der angeborenen Immunität, Maus-Modellen (NOD) abschneiden oder total KO von Interleukin-2 Rezeptor γ-Kette (Il2rg) eingedenk -scid Hintergrund entstanden. Il2rg, auch bekannt als gemeinsame Zytokin-Rezeptor γ-Kette, ist ein unverzichtbarer Bestandteil von verschiedenen Zytokin-Rezeptoren10,11,12,13. Stämme wie NICKEN. CG -PrkdcscidIl2rgtm1Wji (NSG) und NODShi.Cg -PrkdcscidIl2rgtm1Sug (NOG) präsentieren Sie robuste Störung der Maus Cytokine signaling und vollständige Abtragung der NK-Zell-Entwicklung, Zusätzlich zu schwerer Beeinträchtigung der adaptiven Immunität14,15,16.
Drei humanisierte Mausmodelle trägt ein scid -Mutation und Il2rg Knockout werden häufig eingesetzt, in HIV/AIDS-Forschung: der BLT (Knochenmark, Leber, Thymus) Modell, das PBL (periphere Blut Leukozyten) Modell und das SRC (SCID Repopulating Zelle) Modell 3. der BLT-Modell wird über chirurgische Transplantation von menschlichen fetalen Leber und Thymus unter der Maus Niere Kapsel begleitet mit intravenöser Injektion der fetalen Leber HSCs3,17,18erstellt. Die BLT-Maus-Modell bietet hohe Engraftment Wirksamkeit, Entwicklung menschlicher hämatopoetischen Zellen in allen Linien und Etablierung eines starken menschlichen Immunsystems; Zusätzlich T-Zellen sind in einem menschlichen autologen Thymus ausgebildet und weisen HLA-eingeschränkten Immunantwort4,5,17,19. Die Forderung nach chirurgischen Eingriffen bleibt jedoch den großen Nachteil das BLT-Modell. Die PBL-Maus-Modell wird durch intravenöse Injektion mit menschlichen peripheren lymphatischen Zellen aufgebaut. Das PBL-Modell bietet Komfort und erfolgreiche T-Zell-Engraftment ergibt, aber seine Anwendung ist begrenzt aufgrund unzureichender B-Zell und myeloische Zellen Engraftment, niedrige Engraftment Ebenen insgesamt und das Auftreten von schweren Graft - Versus - Host-Seuche (GVHD)3 ,20. Die SRC-Maus-Modell wird durch Injektion von menschlichen HSCs in Neugeborenen oder jungen Erwachsenen SCID Mäuse hergestellt. Es weist durchschnittliche Engraftment Effizienz über 25 % (gemessen als peripheren Blut CD45 Prozentsatz) und unterstützt die Entwicklung der Multiple-Linie des injizierten HSCs und die Ausarbeitung eines angeborenen menschlichen Immunsystems. Die Beschränkung der SRC-Modells ist jedoch, dass die T-Zell-Antwort ist Maus H2 statt menschliche HLA-eingeschränkten14,21beschränkt.
Die SRC-Maus-Modell gilt als einfache und zuverlässige Vorbild für präklinische HIV/AIDS kleine Tierstudien, veranschaulicht durch die konsequente Engraftment eines menschlichen Immunsystem und erfolgreiche hämatopoetischen Entwicklung. Wir zuvor berichtet die Errichtung einer NSG Hu-SRC-SCID (Hu-NSG) Maus-Modell und seine Anwendung in der HIV-Replikation und Latenz Studien22,23,24beschrieben. Diese Hu-NSG Mausmodell weist hohe Knochenmark Homing, Anfälligkeit für eine HIV-Infektion und Reprise der HIV-Infektion und Pathogenese. Darüber hinaus die Hu-NSG-Maus-Modell reagiert angemessen auf kombinatorische antiretrovirale Therapie (cART) und rekapituliert Plasma viralen Rebound nach Warenkorb Zurücknahme, bestätigt die Gründung einer HIV Latenz Reservoir25,26 ,27. Diese HIV-Latenz-Reservoir ist weiter durch die Produktion von Replikation-kompetente HIV Viren Ex Vivo induziert durch menschliche ruhenden CD4 + T-Zellen isoliert von infizierten und Wagen behandelt Hu-NSG Mäuse belegt.
Hier beschreiben wir das ausführliche Protokoll für Einrichtung von Hu-NSG-Maus-Modell von Neugeborenen NSG-Mäusen, einschließlich der Verfahren im Zusammenhang mit HIV-Infektion und Karren Behandlung für Latenz-Entwicklung. Wir erwarten, dass dieses Protokoll eine Reihe neue Ansätze in HIV tierexperimentellen Studien bezüglich HIV Virologie, Latenz und Behandlung anbieten.