SCID小鼠
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上个世纪80年代初,位于美国费城的福克斯蔡斯癌症研究中心的研究人员梅尔文.波斯玛用免疫球蛋白重链(Immunoglobulinheavychain:Igh)同源导入近交系小鼠C.B-17开展血清内不同亚型免疫球蛋白的定量分析实验。同源导入近交系是指通过连续多次回交后将一个基因导入到一个近交系而培育成的新近交系。C.B-17就通过连续的回交把来自C57BL/6小鼠所携带的Ighb亚型等位基因导入BALB/c小鼠,进而替代BALB/c原有的Igha亚型等位基因而形成的同源导入近交系小鼠。C.B-17小鼠与BALB/c小鼠唯一的不同就是Igh这个位点,前者为Ighb/Ighb,而后者为Igha/Igha。
波斯玛在分析C.B-17小鼠血清中免疫球蛋白重链表达量时,意外发现有4只(4/35)小鼠血清内没有检测到Ighb基因的表达产物(产物浓度≤1ug/mL)。最初波斯玛认为可能是这几只小鼠在繁殖过程中出现了遗传污染。污染最可能是来自BALB/c小鼠,因此,细心的波斯玛用检测Igha表达产物的试剂对这4个血清样本进行了检测,结果还是阴性。说明这4个小鼠并没有出现设想中来自BALB/c小鼠的遗传污染。百思不得其解的波斯玛干脆检测了手头上所有的免疫球蛋白试剂,惊讶地发现这4只小鼠免疫球蛋白家族成员中的IgM,IgG3,IgG2b,IgG2a和IgA也不见了,这是一个极不寻常的结果。(为了描述方便,接下来我们将无法检测到免疫球蛋白的个体暂称Ig-小鼠,与其对应,可检测到免疫球蛋白的个体为Ig+小鼠。)
▲C.B17Ig-小鼠部分系谱资料
波斯玛通过谱系检查发现这4只Ig-小鼠是同窝兄妹,该窝另有3只Ig+个体。血清学分析结果显示,该窝小鼠的父亲也是Ig-,而母亲则是Ig+。上述结果暗示这些Ig-小鼠很可能是遗传突变所致。用4只Ig-小鼠(雌雄各2只)两两交配后,所得5只后代全部为Ig-。将其中一只Ig-雄鼠与同窝Ig+雌小鼠交配得到5只后代中有3只为Ig-,2只Ig+。依据孟德尔遗传,谱系和遗传分析结果表明Ig-表型是由某个隐性突变基因所导致的。
▲生活在隔离器内的重症联合免疫缺陷患者(图片来自网络)
进一步分析结果表明,Ig-小鼠同时缺乏功能性T淋巴细胞和B淋巴细胞。早在上个世纪50年代,就有因先天性缺乏功能性T,B两种淋巴细胞而导致一类被称为重症联合免疫缺陷(severe