人源化小鼠的疫苗特性表明對傳染病有更好的理解

傳染病每年造成數(shù)百萬人死亡，但由于實驗室小鼠不易感染一些人類病毒，包括人類免疫缺陷病毒(HIV)等殺手，治療的追求受到阻礙。幾十年來，研究人員轉(zhuǎn)向老鼠，老鼠的免疫系統(tǒng)已經(jīng)“人性化”，并以類似于人類的方式做出反應(yīng)。

現(xiàn)在，普林斯頓大學的一個團隊開發(fā)了一種綜合方法來評估人源化小鼠的免疫反應(yīng)與真實人類相比如何。研究小組研究了小鼠和人類的免疫反應(yīng)，這是已知最強的疫苗之一——一種叫做YFV-17D的黃熱病疫苗。對這些“疫苗特性”的比較表明，在普林斯頓開發(fā)的新開發(fā)的人源化小鼠與人類具有顯著的免疫系統(tǒng)反應(yīng)。這項研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

分子科學副教授亞歷山大普洛斯(Alexander Ploss)說：“與傳統(tǒng)的小鼠、大鼠或其他動物相比，理解對人類病原體和潛在疫苗的免疫反應(yīng)仍然具有挑戰(zhàn)性，因為人類免疫系統(tǒng)對刺激的反應(yīng)是不同的。普林斯頓大學的生物學?！暗侥壳盀橹梗谶@個模型中測試人類免疫系統(tǒng)功能的嚴格方法已經(jīng)缺失。我們的研究強調(diào)解決這一差距的實驗范式?！?

自20世紀80年代末以來，人源化小鼠被用于研究傳染病。然而，如果沒有嚴格的比較，研究人員幾乎不知道老鼠如何預測人類的反應(yīng)，例如抗感染細胞和抗體的產(chǎn)生。

為了解決這個問題，研究人員讓這些老鼠接觸YFV-17D疫苗，這種疫苗是由一種弱的或減毒的黃熱病病毒制成的。疫苗通過刺激抗體和免疫系統(tǒng)細胞的產(chǎn)生來預防未來的感染。

在之前的工作中，研究人員探索了YFV-17D對常規(guī)人源化小鼠的影響。但是研究人員發(fā)現(xiàn)老鼠的反應(yīng)很弱。這導致他們開發(fā)了一種對人類有更相似反應(yīng)的老鼠。

為此，研究人員在免疫系統(tǒng)組件中引入了額外的人類基因——例如用于檢測外來入侵者的分子和稱為細胞因子的化學信使——以便植入的人類免疫系統(tǒng)的復雜性反映人類免疫系統(tǒng)。他們發(fā)現(xiàn)新老鼠對YFV-17D有反應(yīng)，這與人類非常相似。例如，小鼠對YFV-17D的基因表達模式與人類非常相似。這種特征性的基因表達模式反映在生物體中所有基因的“轉(zhuǎn)錄組”或所有讀數(shù)中，這轉(zhuǎn)化為對黃熱病病毒感染的更好控制和對黃熱病更特異性的免疫反應(yīng)。

Douam說：“很多疫苗都是憑經(jīng)驗生產(chǎn)的，對于它們是如何誘導免疫的還沒有深入的了解?！跋乱淮∈竽Ｐ?，如我們研究中引入的小鼠模型，為研究減毒活疫苗誘導保護性免疫的基本機制提供了前所未有的機會?！?

攜帶人類細胞或人類組織的小鼠可能有助于研究許多感染人類但不感染其他動物的疾病的治療方法，例如——除了艾滋病毒——愛潑斯坦巴爾病毒、人類T細胞白血病病毒和與卡波西肉瘤相關(guān)的皰疹病毒。

“我們的研究強調(diào)了人類生物學特征在指導小鼠疾病模型開發(fā)中的重要性，”Pross說?！八€強調(diào)了開發(fā)更好的人類免疫反應(yīng)模型的方法?！?

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