1962年,英國Ruchill醫(yī)院發(fā)現(xiàn)了首例具有免疫功能障礙的小鼠——裸鼠(Nude),其命名源于全身無毛的特征。導(dǎo)致其免疫缺陷的關(guān)鍵在于Foxn1基因突變,該突變使裸鼠缺乏功能性胸腺和T淋巴細(xì)胞,進(jìn)而破壞了關(guān)鍵的適應(yīng)性免疫應(yīng)答(如T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答和輔助T細(xì)胞介導(dǎo)的抗體形成)。這一缺陷使得裸鼠通常不排斥同種或異種移植物,因此被用作人腫瘤異種移植的受體。
那有些小伙伴在實(shí)驗(yàn)中可能會發(fā)現(xiàn):為什么我的裸鼠長毛啦?還能不能做實(shí)驗(yàn)呀?今天小編就來帶大家看看裸鼠為什么會長毛,以及裸鼠長毛了到底還能不能正常做實(shí)驗(yàn)。
Question1
裸鼠為什么會長毛?
那就要從什么原因?qū)е聼o毛說起了。
裸鼠無毛的根源在于其Foxn1(也稱為nu、nude)基因突變。1996年的研究發(fā)現(xiàn),該突變位于第Ⅶ連鎖群內(nèi)Foxn1基因的第1429位堿基(點(diǎn)突變C>T),導(dǎo)致編碼的蛋白質(zhì)提前終止,形成無功能的截短蛋白。
正是上述點(diǎn)突變導(dǎo)致Foxn1蛋白功能喪失。該突變影響了毛囊的正常發(fā)育,致使毛桿缺乏角蛋白,變得非常纖弱。絕大多數(shù)毛桿無法正常穿透表皮,反而扭曲盤繞在膨脹的毛囊漏斗內(nèi),因此,裸鼠的皮膚看上去是光裸的。盡管存在這種發(fā)育障礙,但裸鼠的毛囊數(shù)量及其產(chǎn)生正常毛根和毛桿的能力與野生型小鼠并無明顯差異。
圖1. 背部皮膚組織學(xué)。a. 野生型(+/+)正常發(fā)育的毛桿;b. 裸鼠(nu/nu)毛桿扭曲盤繞在膨脹的毛囊漏斗內(nèi);c. 野生型(+/+)毛囊;d. 裸鼠毛囊與野生型(+/+)相比,沒有明顯區(qū)別[1]。
另外,由于裸鼠的乳腺發(fā)育不完全,裸鼠的繁育方式主要是通過雌性雜合子和雄性純合子進(jìn)行交配。因此得到的同窩后代有兩種情況:
純合子(nu/nu)表現(xiàn)為毛發(fā)生長異常,眼觀光裸;
雜合子(nu/+)外觀與野生型小鼠一致,毛發(fā)正常。
所以小伙伴們要清楚純合子和雜合子哦~
圖2. nu/nu小鼠(右)與正常毛發(fā)的雜合(nu/+)同窩小鼠(左)[1]。
Question2
那裸鼠長毛有什么規(guī)律嗎?
首先,純合子裸鼠在出生后約10天左右,其頭部、頸部可見稀疏的毛發(fā)生長。隨著周齡增加,在軀干的其他部位也可見稀疏毛發(fā)生長。
裸鼠在4~6周會周期性長毛及褪毛,一般情況下6~8周毛褪干凈,如果7周時(shí)小鼠再次開始長毛,此時(shí)毛發(fā)便不易脫落。
由于裸鼠毛囊的生理特點(diǎn),其毛發(fā)會經(jīng)歷生長和脫落的正常循環(huán),但由于毛發(fā)生長異常,裸鼠的皮膚會出現(xiàn)厚薄不均的情況。
Question3
那么問題又來了,裸鼠長毛會不會影響實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/strong>
答案當(dāng)然是否定的。裸鼠毛發(fā)與胸腺功能無直接聯(lián)系,荷瘤實(shí)驗(yàn)的成功率根本上取決于動物的免疫缺陷程度,通過流式檢測結(jié)果即可確認(rèn),與毛發(fā)狀態(tài)無關(guān)。
如果實(shí)驗(yàn)對小鼠的毛發(fā)狀態(tài)有特殊要求,例如某些皮膚相關(guān)實(shí)驗(yàn),那么長毛可能會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在這種情況下,需要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需求采取相應(yīng)的措施,如提前剃毛或選擇其他品系的小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
綜上,裸鼠并非完全無毛,只是毛發(fā)稀疏或者眼觀接近光裸的狀態(tài)。裸鼠長毛是一種正常的生理表現(xiàn),其毛發(fā)的生長有較明顯的規(guī)律,且對荷瘤實(shí)驗(yàn)沒有影響。因此,裸鼠不是真的“裸”,這下明白了吧?
裸鼠的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用推動了生命科學(xué)各方面的工作為免疫學(xué)、腫瘤學(xué)提供了有效的實(shí)驗(yàn)工具。南模生物長期致力于模式生物領(lǐng)域,可提供活體裸鼠、CDX模型構(gòu)建、PDX模型構(gòu)建及相關(guān)藥理藥效分析服務(wù)。以下是BALB/c Nude(SM-014)的部分驗(yàn)證數(shù)據(jù):
圖3. BALB/c Nude體重生長曲線(n=480)。
圖4. BALB/c裸鼠中T、B細(xì)胞。
圖5. BALB/c Nude皮下異種移植瘤的生長。
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Reference:
[1] Mecklenburg L, Tychsen B, Paus R. Learning from nudity: lessons from the nude phenotype. Exp Dermatol. 2005;14(11):797-810.
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上海南方模式生物科技股份有限公司(Shanghai Model Organisms Center, Inc.,簡稱"南模生物"),成立于2000年9月,是一家上交所科創(chuàng)板上市高科技生物公司(股票代碼:688265),始終以編輯基因、解碼生命為己任,專注于模式生物領(lǐng)域,打造了以基因修飾動物模型研發(fā)為核心,涵蓋多物種模型構(gòu)建、飼養(yǎng)繁育、表型分析、藥物臨床前評價(jià)等多個(gè)技術(shù)平臺,致力于為全球高校、科研院所、制藥企業(yè)等客戶提供全方位、一體化的基因修飾動物模型產(chǎn)品解決方案。