第五节　无胸腺裸鼠特点及应用

一、裸鼠的基本概念和发展情况

（一）基本概念

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常。

小鼠中有若干突变基因，它可产生一种为无毛的表现型（phenotype），例如无胸腺裸鼠（Nude、）裸鼠（Naked）、无毛鼠（Hairless）、无鼻毛鼠（Rhinol），不要把这些突变鼠基因相互混淆。裸鼠的唯一特性是胸腺缺陷表现型，因此，不能将“裸鼠”与“无毛鼠”两词交换使用。

现代免疫学的发展，指示了胸腺为中枢性免疫器官，揭示了胸腺和胸腺依赖淋巴细胞（T细胞）的功能，这是免疫学的重大突破，开创了细胞免疫的新途径。无胸腺裸体鼠是研究胸腺功能最适宜的天然动物模型，它的发现和应用，大大促进了实验免疫学研究的发展。

（二）裸鼠的发现和发展情况

1962年英国格拉斯哥医院Grist在非近交系的小鼠中偶然发现有个别无毛小鼠。四年后，爱丁堡动物研究所沸拉那根（Flanagan）又证实这种无毛小鼠是由于染色体上等位基因突变引起的，发现该种鼠皮肤组织学和以往无毛小鼠不同，检查发现，常因染色体退化，有一种新的无毛基因，因此，认为是一种新的自发突变种，并命名为“裸体”（Nude）小鼠，用“nu”表示为基因符号，但当时未被人们注意。1968年佩蒂路易斯（Pantelouris）发现裸体小鼠没有胸腺，这才引起世界各国医学生物学工作者的极大兴趣。在这以前，为开展细胞免疫学的研究，通常采用药物抑制小鼠T细胞的产生及其作用，或使用外科手术摘除胸腺，这些方法往往由于抑制作

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News的报告，除用“nu”基因导入近交小鼠的方法成功地培育成千余种遗传背景明确的裸鼠外，还培育了无胸腺肥胖裸鼠，无胸腺无脾脏裸鼠以及裸体大鼠等，预计不久的将来，根据不同的实验需要，将会培育出更多的无胸腺杂交品系。目前，已成立了国际性专门组织一国际裸鼠管理及应用委员会，并分别在1973年、1976年1979年召开了三次裸鼠会议。我国实验动物工作者过去在小鼠的大量繁殖中也曾发现过无毛小鼠，但未进行研究。最近三、四年来，由于科研工作的需要从国外引起了裸鼠。1978～1980年间，中国医学科学院所属单位曾先后从法国、英国、美国获得裸鼠。北京卫生部药品生物制品检定所在1980年从日本引进裸鼠鼠种进行了繁殖，饲料在屏障室内，经过16个月的饲料，繁殖正常，并已提供给科研工作使用。

二、裸鼠的主要形态和生理特征

裸鼠的主要特征表现为无毛（Hairless）、裸体（Nacked）和无胸腺（Athymus）。

原种新生裸体小鼠以

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脾脏和其它组织和淋巴原始细胞成熟为具有细胞免疫活性的T淋巴细胞，从而发挥免疫作用。裸鼠先天性无胸腺，抑制T细胞时IgM与抗原反应是有不同争论的，而在无辅助T细胞时就完全没有IgG和IgA反应。

裸鼠T淋巴系统功能可采用多种免疫功能检查方法来证明。例如用地鼠的红细胞（HRBC）或羊红细胞（SRBC）反复免疫，都没有能促进T细胞功能的恢复，再用三硝基苯基-HRBC或三硝基苯基-SRBC加强免疫，也没有产生抗三硝基抗体。北京药品检定所采用狂犬活疫苗免疫加以验证，也证实无论是血清抗体的产生或抗体本身的保护能力，裸鼠和有胸腺的小鼠是完全不同的。注射狂犬活疫苗的有胸腺普通小鼠可产生良好的免疫力，而对无胸腺裸鼠则不能产生可测出的免疫学反应。

三、裸鼠在生物医学研究中的应用

近年来，无胸腺裸鼠作为一种新的动物模型，活跃于免疫学、肿瘤学、毒理学等各个领域的研究工作中，尤其在免疫生物学、免疫病理学、移植免疫、肿瘤免疫、病毒和细菌免疫将等领域，在短短的数年中，就展开了一系列富有成效的新的研究，推动了各方面的工作，为实验免疫学、实验肿瘤学多供了新的有效的工具。

解剖裸鼠进行组织学检查，证实裸鼠无正常胸腺，仅有胸腺残迹或异常的胸腺上皮，这种胸腺上皮不能使T细胞正常分化。淋巴结及脾脏胸腺依赖区淋巴细胞数目很少，所以裸鼠都是淋巴细胞减少症的动物，皮肤毛干萎缩，毛囊角化。

裸鼠T淋巴细胞缺损，表现为脾细胞失去细胞表面的θ抗原和丧失对有丝分裂刺激物反应的能力。θ抗原是某些淋巴样细胞在其T细胞活化前的一种分化抗原。由于裸鼠没有T细胞，不能执行正常T细胞的功能，它们在混合淋巴细胞反应中没有有丝分裂反应，也不产生细胞毒效应细胞，对刀豆素A或植物凝集素P亦无促分裂原应答，无接触敏感性，无移植排斥，无移植抗宿主反应及无辅助T细胞或抑制T细胞的生成。无辅助和抑制T细胞的裸鼠，可明显地改变它对原抗体的反应。

（一）组织移植（人类肿瘤移植）研究

由于裸鼠的免疫缺陷，在一定情况下，不排斥来自异种动物的组织移植。因此可作移植人类恶性肿瘤的接受体。根据T.Fogh等1979～1980年的报导，已有150株人的瘤细胞和人体原发癌移植于裸鼠获得成功，目前已成功地结肠癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、黑色素瘤、淋巴瘤、白血病、肾癌、宫颈癌、软组织肉瘤和骨肉瘤等移植于裸鼠、获得了一定百分比（35.7%）的良好生长，并可传代（见表4-1）。若用已建株的人体肿瘤组织培养细胞作移植材料，接种后的成活率更高（41%）。我国北京医科大学等5人医院，使用北京药品检定所繁殖的裸鼠对人体结肠癌、直肠癌、食道癌、乳腺癌、宫颈癌、咽癌、骨巨噬细胞癌的移植均获得了成功。

表4－1　在裸鼠移植成功的人类恶性肿瘤

人体肿瘤移植于免疫缺陷动物，能保持其生物学特性，用于研究人体肿瘤对药物的敏感性有很大帮助。早期工作是将人体肿瘤移植于动物缺乏免疫机能的特殊部位，如鸡胚、动物的眼前房，仓鼠颊囊内等，虽有一定比例的成活率，但因肿瘤生长缓慢又受移入部位包膜的限制，肿块往往较小，难于传代，更不能适应需要较多瘤源的实验治疗工作。

肿瘤已成为当前威胁人类最严重的常见病之一，每年死于此病的人数以百万计，因此，建立模型，进行防治研究，是基础医学研究中的重要课题。我国在这方面已开始做了不少探索，已建立了18种裸鼠移植瘤（见表4-2）。从研究范围来看，有以下六个方面。

表4－2　人类肿瘤裸鼠移植的建立

1．人癌细胞株致癌性的检测及其裸鼠移植瘤的建立。

2．人癌裸鼠移植瘤的建立及其生物特性的研究。

3．人癌浸润转移调控机理的研究。

4．乙型肝炎病毒基因工程疫苗研究中高效表达HBsAg细胞系致癌性检定。

5．人癌实验性治疗的研究。

6．肿瘤病因学的研究一化学致癌物质致癌性的研究。

在这些研究所项目中，除人鼻咽癌裸鼠移植癌的建立未获成功外，其余各项均获得成功。如北医的人肠粘膜腺瘤裸鼠移植瘤，裸鼠间的移植传代成活率为100%，具有人类原发瘤特性。并获得了肺癌高转移率的裸鼠移植瘤。又如乳腺髓样瘤等细胞系致癌性检定和裸鼠移植癌的建立，其成功率为83.8～100%，超过了国际上60%的报导。

移植于裸鼠的人类恶性肿瘤具有以下特征：

1．被移植肿瘤仍保持原有组织学构造或各种机能。

2．将人癌组织的组织培养物移种于裸鼠时，能重现已在组织培养中消失的原有的癌结构。

3．几乎未发现被移植肿瘤的转移。

上述特征有助于分析人类肿瘤的性质。

1．裸鼠体内免疫缺陷机制恒定，其它鼠类需另加去免疫措施，其条件恒定性受个体差异因素影响。

2．可以控制肿瘤的致癌性，使人体肿瘤移植后良好生长。

3．接种成功的瘤结构具有原肿瘤的结构特点，有利于体外培养的瘤细胞株的鉴定；

4．研究肿瘤在体内的生长行为与过程，探讨肿瘤与宿主免疫间的相互关系。

5．体内和体外研究互补配合进行观察。

6．可利用其建立稳定的动物模型，进行药物筛选。肿瘤细胞形态、染色体含量和同功酶水平与人体肿瘤一样，说明未发生细胞选择和细胞杂交现象，细胞动力学和生物化学特征也未改变。

7．在动物体内进行连续接种传代后的肿瘤细胞，在体外培养中也易于获得长期生存，可提高培养的成功率等。

因此，裸鼠的应用，将对肿瘤基础研究工作做出新的贡献。

（二）肿瘤药物治疗和肿瘤免疫研究

裸鼠接种成活的肿瘤对化疗药物的敏感性与临床所见十分相近。黑色素瘤以DTIC和CCNU的抑瘤作用较强，而5-Fu则无效，与其临床客观疗效（三药分别为20%、12%及2.5%）结果相似。人的Burkitt淋巴瘤的裸鼠移植后对环磷酰胺有较高的敏感性，也与临床结果相符。其它肿瘤如乳腺癌和结肠癌裸鼠移植，对前者阿霉素（5mg/kg）、5-Fu(50～80mg/kg)和苯丙氨酸氮芥（7mg/kg）均有一定的抑瘤效能，对后者甲基一CCNO和丝裂毒素也明显疗效。有趣的是对P333无效的六甲密胺，却对人体肺癌异种移植有效，应用其耐受剂量60～90mg/kg都有消瘤作用，对人体乳瘤MX-1和结肠瘤CX-1也有效。此药重新临床试用，证明对人支气管肺癌和淋巴瘤都有治疗作用。最近，对过去因毒性较大而中断研究的偶氮氧代正亮氨酸，重新用人肿瘤裸鼠模型评价，证明对MX-1和肺癌LX-1有明显疗效，又重新进入临床研究。近有人用胸腺嘧啶核苷等444～888mg/kg给肿瘤裸鼠连续灌注96～140小时，发现它能明显抑制人体黑色素瘤及畸胎瘤的生长，并导致肿瘤消退而对宿主无明显毒性，这些新结果已引起了临床重视。

近年来将人癌组织移植入裸鼠肾囊膜内，观察肿瘤生长大小，在双目显微镜下测量肿瘤直径OMU，比较给药组和对照组的差异，在11天左右可以得到评价药物疗效的结果。

在肿瘤免疫研究方面，France报导无胸腺裸鼠用4（5）-33-二甲基-1三唑-5（4）碳胺[Dic4(5)-33-dimethyl-1-triazlon　inidazole-5(4)Carboxamide]　处理后，明显增强了对L1210和L3TRA淋巴瘤株的免疫原性。

（三）免疫和遗传研究

由于近代遗传学的迅速发展，已发现40余种免疫缺陷病与遗传因素有关。许多报导只介绍了这些疾病的临床表现和实验室检查结果，有关发病机理则停留在假说阶段，这主要是由于没有与人类所患的免疫缺陷性疾病相对应的自发性实验动物模型，无法通过患病动物来观察疾病发生与发展的全过程，从而无法阐明其遗传规律。

先天性无胸腺裸鼠的遗传因素，免疫动物原缺陷指标以及剖检所见和组织学观察等特征，均与人类免疫缺陷性疾病中的原发性细胞免疫病相似。各品系裸鼠因遗传背景的不同，所表现的细胞免疫反应和实验室检查指标亦各不相同。这些裸鼠种群是研究人类各种免疫缺陷性疾病的发病机理和遗传规律的动物模型。实验动物遗传学家已育成具有不同免疫缺陷特性的近交系小鼠达50余种。我国所应用的自发性免疫缺陷小鼠，主要应用的是BALB/C遗传背景的裸鼠，个别实验室也应用了NIH、ICR等非近交系裸鼠。

（四）病毒、细菌、寄生虫感染机制的研究

无胸腺裸鼠的T淋巴细胞缺损，免疫机能低下，是研究病毒、细菌及寄生虫感染机制的极好模型动物。如可用于研究乙型脑炎SA14－14－ZHK7减毒株为乙脑活毒疫苗的选育株，在正常小鼠体内可产生符合规定的免疫原性（LD50），而在胸腺缺少或胸腺发育不良的生物个体免疫原性如何，对于今后现使用具有参考价值。实验结果可见表4-3，以BALB/Ｃ（+/+）小鼠为对照。

表4－3　乙脑弱毒株免疫实验结果

以上结果说明，乙脑病毒感染后所产生的免疫力，主要属于细胞免疫，如使T细胞缺陷的裸鼠体内产生与免疫功能正常小鼠同等水平的免疫力，必须加大40倍的免疫剂量，才能达到。也说明裸鼠体内还存在着残余的T淋巴细胞。由此推论，在现场人群中产生抗体水平较低者，其T细胞功能是否缺陷，应作为因素之一加以探讨。

裸鼠已被证明是研究T淋巴细胞功能缺损下，分枝杆菌感染的最好模型，其肿瘤的自发率极低。

（五）生物制品和药品的检定

生物制品（疫苗、菌苗）的安全性的免疫原性是制品必不可少的内容之一。它涉及制品是否有潜在制癌性、感染因子以及它的毒力是否有返祖的可能性。特别是在应用动物组织培养疫苗或人类二倍体细胞株时，对检出这些细胞潜在的致癌性、某些制品引起的异常发应及其发生机理、对药物致癌性或抗癌药物的研究等诸方面，先天性胸腺机能缺陷的裸鼠是很好的动物模型和实验手段。

（六）　微生物学上的研究

以往人类麻风杆菌只有背上够九条纹的犰狳（Armadillo）身上才能生长，而这种产于南美等地的动物难于寻找，也不易饲料和操作。1975年Colston等将麻风杆菌接种于裸鼠足掌，发现麻风杆菌可大量繁殖，全身扩散，引起瘤型麻风。这为研究麻风杆菌的生物特性、免疫原性和麻风病发病机理提供了极为有用的实验模型。

又如淋巴细胞性脉络膜脑膜炎（LCM）病毒经脑内接种于无本病毒隐性感染的正常小鼠，可引起脑膜炎，感染细胞被当作靶细胞而受到破坏，在脑、脊髓内发生了明显的细胞免疫反应，但在T细胞缺损的裸鼠所见却完全相反，未导致动物的死亡，仅出现持续病毒血症，体内不出现LCM抗体，也无任何免疫反应。

（七）内分泌和老年医学上的应用

在人工摘除胸腺动物，大多数研究可见脑下垂体、甲状腺、肾上腺、性腺等出现异常。有人用无特定病原体环境中的饲料的裸鼠和正常小鼠进行研究，分析3、9、11周龄的雌雄动物的脑下垂体生长激素及甲状腺、肾上腺皮质和性腺的功能，结果发现两者间未见有统计学上的差别。

在老年医学的研究上，有人认为裸鼠没有T细胞，容易引起自身免疫现象，皮肤的可溶性胶原（Collaggen）也减少，因此认为胸腺、自身免疫、老化三者之间是有关系的。但这方面也有不同论点。

（八）目前国内应用裸鼠开展的研究课题简况

1．T和NK细胞免疫功能缺陷型——Beige裸鼠育成及其基本特征的研究。

2．非近交系615/PBI-beige/nude小鼠免疫功能的初步研究。

3．T和NK细胞联合缺陷型小鼠体内人类肿瘤移植瘤的转移研究。

4．免疫缺陷型动物（裸鼠）体内人类肿瘤癌生长和转移的研究。

5．裸小鼠腹腔内筛选高转移性人肺腺癌细胞及其生物学特性的研究。

6．Urethane诱发BALB/c裸小鼠肺腺癌及其在裸小鼠皮下生长转移的特性。

7．五种人癌细胞株裸小鼠移植转移特性的初步研究。

8．裸鼠人体恶性黑色素瘤模型的建立和病理观察。

9．三株人肺癌裸小鼠移植模型长期传代的形态观察。

10．裸小鼠可移植性人肺癌瘤株的建立及其生长特性和微细的结构的观察。

11．裸鼠体内传代及体外培养的人小细胞肺癌细胞系的建立。

12．人肺巨细胞癌PLA-801群体细胞及其克隆化细胞株（A、C、D、E）裸鼠皮下种植后自发转移特性的研究。

13．人脑胶质瘤细胞系裸小鼠实体瘤模型NHG-1的建立及其特征的研究。

14．人脑室管膜瘤转移植于裸小鼠的实验研究。

15．两株裸大鼠人肝癌模型的建立和生物学特性的观察。

16．人胃癌裸鼠移植模型的建立及其生物学特性的初探。

17．人胃腺癌裸鼠动物模型的建立。

18．615裸鼠体内建立的人Burkitt淋巴瘤细胞株。

19．人直肠粘液腺瘤裸鼠移植瘤株的建立及传代的初步小结。

20．裸鼠人体原发性肝癌生长动力学的一些特点及其甲胎球蛋白分泌的研究。

21．流式细胞仪（Flow　Cytometer）在裸鼠人体鼻咽癌生物学特性研究中的应用。

22．外放射顺铂及混合细菌疫苗多模型综合治疗对裸鼠人肝癌的实验研究。

23．裸鼠人肝癌模型在肝癌导向研究中的应用。

24．抗胶质瘤的McAb在人脑胶质癌裸小鼠模型NHG-1中的导向研究。

25．核素导向内放射合并高温对裸鼠人肝癌的治疗作用。

26．影响裸小鼠B淋巴细胞体外转化因素的初步探讨。

27．裸小鼠诸器官及血清双向电泳“蛋白图”。

28．裸小鼠血浆氨基酸测定。

29．三种人脑瘤裸小鼠模型的染色体初步分析。

30．应用裸鼠净化支原体污染细胞的初步观察。

31．裸鼠肝炎病理观察及分析。

32．裸鼠人体原发性肝癌实验资料的计算机处理。

33．小型SPF裸鼠实验室的建立及其在临床肿瘤实验中的应用。

34．用人肺腺癌移植瘤进行快速药敏试验。

35．人癌裸鼠移植瘤宿主血清中唾液酸及唾液酸糖蛋白含量变化的研究。

36．平阳毒素和博来霉素A6对裸鼠移植的人体肝癌和胃癌的抑制作用。

37．人低分化鼻咽癌上皮细胞株裸小鼠移植模型的研究。

38．裸鼠饲料灭菌方法探讨。

39．裸小鼠繁育与质量控制的初步报告。

40．SPF小鼠实验动物室的建立及繁殖应用研究。

41．裸鼠室的建立及裸鼠的繁育。

42．NC裸小鼠的繁育与人脑瘤移植。

43．免疫抑制小鼠模型的建立及人类大肠癌细胞株HRT-18的异种移植研究。

44．人类肿瘤细胞系裸小鼠体内移植的综合研究。

45．人癌移植于裸小鼠的实验研究。

46．无胸腺裸小鼠的皮肤病研究中的应用。

四、裸鼠的繁殖和饲料条件

（一）繁殖

目前繁殖裸鼠不用nu/nu雌鼠，因其繁殖性能低，一般采用杂合子交配方式或隐性纯合子雄性与杂合子雌鼠交配。这种交配方法，其后代将出现表现型正常的仔鼠和裸鼠，比例为1：1。

繁殖时一般将nu基因导入C57BL/10小鼠中。在把基因导入同源（Cogenic）品系时，一般用雌性C57BL/10与雄性C57BL/10-nu（远交株）杂交。其交配方法和结果如下：

北京药品检定所繁殖裸鼠用的鼠种是BALB/C-nu/nu，系1973年从丹麦引入日本中央实验动物所研究。继续培育三年后，交由日本CLEA株式会社进行生产。1980年由CLEA引入。雄鼠是无胸腺裸鼠（BALB/C-nu/nu），雌鼠是有胸腺的杂合小鼠（BALB/C-nu/+）。采用BALB/C-nu/+♀与BALB/C-nu/nu♂随机交配法进行繁殖，已取得较好成果，裸鼠的生产性能良好：受胎率达81.5%，平均产仔率8.1只/窝，平均产裸仔率3.99只/窝，窝平均仔鼠成活3.62只，9周龄仔鼠成活率100%，其主要项目数据与日本中央实验动物研究所（CLEA）和英国实验动物中心（LAC）发表的材料基本一致。

（二）饲料条件

因为裸鼠缺乏T细胞，易受细菌、病毒和霉菌感染的损害，如按常规动物方式饲养，只有少数裸鼠能生存一个月以上，最多不超过四个月，而放在隔离器（Isolator）中饲料的可存活一年以上。因此，裸鼠的寿命与饲料的卫生条件有密切的关系。一般是先在隔离器中繁殖。然后放入无特定病原体屏障环境中饲料。

无病原体条件的饲料需要在动物和外界之间装置一个屏障，屏障越严，饲料健康裸鼠就越有保证，然而，如不注意选择屏障的类型，它的效果就没有保证，故应持续检查是否符合条件。

1．无病原条件饲料裸鼠设备

⑴带有密封空气过滤装置的塑料笼。每一笼自为一个单元。它包括一个标准的透明塑料笼，笼盖上覆有空气过滤材料。后者与笼子的贴近处用胶带缠绕数周予以密封。然后，此笼可置于一般实验室的标准笼架上。过滤材料呈片状，由疏纺的（但非纺织的）聚酯纤维制成。它应该能够防止微生物从笼外进入笼内。

全套笼具皆经高压蒸汽灭菌。使用它和喂养管理（如加饮水和饲料、清笼、断奶等）时，都必须在一个防护罩内进行。罩内所含有的是正压过滤空气。而且还是层流（无湍流的）、单向的。

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为了最有效的控制环境，从而得以尽力保存无菌的（或带有一定菌群）裸体小鼠，隔离器是理想的存养设备。但它也有缺点，这就是费劳力，在一定空间中繁育动物的数量有限。

⑶空气层流器。它包括标准的小室，覆罩和网架。每套器具形成一个独立的环境，与室内通风系统无关。它自己输入过滤空气，把超净空气完满地注入鼠笼，并以柱状排出。由于每套器具互不相干，又有正压空气防护，所以可把它们放在通常条件下。它们是手提式的，既便于维修，又能最大限度地利用房舍和设备。

使用此种方法是否成功，取决于管理工作的好坏。密切监视房室的污染和人员流动，只准专职人员入室。应当在正压、单向气流条件下料理维修鼠笼，接触小鼠的一切物品（饲料和其它物品）都必须灭菌。饮水须经处理除去细菌，专职工作者须穿戴无菌的外科口罩、帽子、手套和后长衣，触及动物时须用头端包有橡皮的镊子，而且必须经变性乙醇（就放在一边）的浸洗。

⑷空气层流室。有别于上述的一个房间内放置的小型空气层流器，而是整个房间的环境都为正压过滤空气所笼罩。设计时，须装置空气进入的开关，空气入口要装指示器。工作人员在室内的穿戴同上所述。室内应用的饲料、垫料和笼具的灭菌，须用两端有开关的高压蒸气灭菌器。

引种方法可最大限度地利用房舍以繁育动物。虽然装设此种房间

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掌?写笥?.3μm的颗粒。空气出口也有过滤装置（也可以用效能上较低的）以防止空气倒流时的污染，而且要先设计好怎样从室外维修这些过滤器。

在空气层流室内，空气的正压至少为0.65cmH2O。空气的流向和速度要控制得均匀而自由。过滤的空气连续掠过鼠笼时，奔流于动物环境之中，在理论是一个防止外源性污染的屏障。

⑷光照。每日应当维持10小时光照，14小时无光的明暗周期。不用窗户，用人工照明，使全年光照恒定，但应避免过强的荧光灯光照。

3．笼具和垫料

培育裸体小鼠的笼具，笼底面积应当为97平方厘米（15平方吋），高度应为12.7厘米（5吋），应选可耐受高压蒸气灭菌的塑料或不锈钢制作。其造型应当便于重叠，以利灭菌和存贮。透明塑料笼较好，用时不必打开笼盖就要观察动物。笼底要放垫料，不能用网。

笼子必须每周清洁一次，或视需要处理，以保证环境清洁、干燥。用去污剂或其它洗涤剂清洗后的笼子或其它物品，必须充分冲洗干净。否则，会刺激裸体小鼠的皮肤。

垫料直接接触裸体小鼠的皮肤，不能带有刺激性。可选用不带尘土和尖块的硬木屑，研磨过的玉米杆，或用松木刨花。用前都要灭菌，且灭菌后不结成块状才可使用。

为裸体小鼠建巢可用棉花或棉纸。但是，如果垫料有一

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力不得超过10磅。维生素混合液及水应适当地进行某些细菌培养的检查，并应隔天更换水瓶，水瓶和饮水管在两次使用之间必须洗涤和消毒。

通过饮水供给抗菌素，可消除胃肠道的细菌（Van　Der　Waaij氏，1966）。并且，这也是一个防止裸体小鼠在严格的环境控制下可能发生的外源污染的附加措施。我们使用的四种配方如表4-4所示。下列抗菌素很少消化道吸收，每一种配方应每周更换一次，每四周轮换一遍，可减少抗药菌株的出现。

假如你一开始就在严格控制的环境中繁育无菌裸体小鼠，则也可以不必使用抗菌素，因为加用抗生素后在繁育技术上出现差错的可能性也就增加了。

表4－4　裸体小鼠饮水中所用抗菌素的种类和用法

5．空气层流室的保养

层流室内从地面到天花板以及设备均需保持无尘和无破碎。每月必须检测室内的无菌情况，每平方米放一个平皿，检查室内空气中的细菌数量。落下菌的检查各国规定不同，见下表

表4－5　各国层流室落下菌限度的规定

除落下菌数目不得超过限度外，并且不能有致病菌存在，否则，需要重新消毒。

一切可移动的设备最好高压灭菌，不可移动的装置（如墙、地板、天花板等）要用液体酚类消毒剂彻底清洁，消毒应重复进行三次。消毒后房间应密封，48小时后作微生物学污染检测，如检测是阴性，才允许使用。工作人员入内必须穿戴全套灭菌外科手术衣和消毒的长靴。

（三）裸鼠生产

为了保证裸鼠具有相应品系的遗传纯度和严格的微生物控制要求，应根据裸鼠所具有特殊性，建立以下生产制度进行生产（见图4-1）。

图4-1　裸鼠生产制度

1．核心群的动物（GF）：按微生物学要求，应是经过无菌剖腹手术饲料在小型隔离器内的无菌动物。按遗传学要求，一个隔离器内的动物应是相应的近交系，采用兄妹交配，一个隔离器是带有nu纯合基因的，采用回交和互交方法进行维持。

2．扩大群动物（GB）：按微生物学要求，应是来自核心群的无菌的幼小裸鼠和杂合鼠，放入大隔离器内或水平层流的小隔离房内，并对这些幼鼠导入复合的正常肠内菌丛，使之变成悉生动物。按遗传学要求，应保持nu等位基因的纯合子和杂合子进行生产。

3．生产群动物的种子群，应来自扩大群的动物，饲料在屏障系统内，一个生产周期为6～20个月。

试验期裸鼠也应以裸鼠的免疫功能缺陷特性，按以下体系进行试验与饲料（见图4-2）。

⑴裸鼠移植癌建立和检疫。

⑵肿瘤维持。

⑶大量移植。

图4-2　维持肿瘤预防感染体系

总之，应按生产裸鼠所有的要求进行，否则试验不易获得成功。

饲料繁殖裸鼠必须注意的问题：

⑴建立屏障系统是饲料繁殖裸鼠的重要条件。裸鼠先天性胸腺缺失，免疫系统不健全，缺乏对付外来因子的抵抗力，对病原体极易感染，在常规环境中，最多只能生存数月，因此，必须要在无病原隔离饲料环境中饲料。根据我国目前实际情况，尚不能新建更多的高标准的动物实验设施，而改造现有建筑的办法是可行的。改建后的屏障饲养室虽与科技发达国家相比是比较简陋的，但基本上达到了屏障系统设施的要求，费用大为降低，也可使裸鼠繁殖工作正常进行。

⑵裸鼠繁殖方法最好选用纯合子隐性（nu/nu）雄鼠与杂合子（nu/+）雌鼠进行交配生产。因为纯合子隐性雄鼠一般能正常生育，其仔代裸鼠和正常仔鼠的比例为1：1；所有正常的仔鼠都是杂合子，当用这些小鼠作实验对照时，就可明显地观察到纯合子与杂合子之间的不同差异。裸鼠繁殖的其它二种方法，均存在一定缺点，如采用杂合子（nu/+）雌雄鼠交配时，其子代中裸鼠与表现型正常的仔鼠的比例为1：3，所繁殖的裸鼠少，而且繁殖的正常小鼠可能是nu/+或+/+两种基因的小鼠，除非通过育种，否则不易区别。又如采用纯合子隐性（nu/nu）雄鼠和雌鼠交配繁殖，虽然所有的子代都是裸鼠，但这种繁育方法不很有效，因为雌裸鼠繁殖力低，同时护理也很困难。

⑶仔鼠出生后存活与否，关键在于哺乳，如不注意哺乳则哺乳期裸鼠死亡率很高。主要原因在于同窝哺乳的有杂毛纯合仔鼠发育快，体大健壮，竞争力强，与纯合裸鼠争食母乳而影响纯合裸鼠的发育，以致其消瘦死亡。为了提高裸鼠生长发育速度及存活率，采用纯合裸鼠，杂合仔鼠分别哺乳，并对雌鼠加喂高蛋白、高维生素饲料。

⑷为了保持较长期的正常繁殖生长，就必须建立微生物监测方法来控制质量。因裸鼠免疫机能的缺陷，易受微生物、病毒和寄生虫感染，特别是易受小鼠肝炎病毒的感染，一但裸鼠感染上小鼠肝炎，同窝裸鼠会于生后36～134天相继死亡，无一幸免。病鼠肝发生大理石样变化，质较硬，呈黄色、粗造、结节样、边缘不齐。对裸鼠的饲料繁殖威胁很大。在裸鼠的饲料中，常易发生所谓“消耗性综合征”（Wasting　syndrome）实与裸鼠常见病之一的鼠病毒性肝炎感染有密切关系，用剖腹产可避免此病毒感染。

采用微生物的检查方法时，要考虑裸鼠的生理特性，裸鼠属于免疫机能缺陷的动物，鼠肝炎病毒、仙台病毒等感染后，血清中不产生抗体。因此，只能检查同胎杂合仔鼠血清中的抗体情况，或直接分离病原体，或将裸鼠的肝组织接种于杂合仔鼠后，再用血清学方法测定其相应抗体。因此，对裸鼠一些致病性的病毒和台泽氏病原体等的检查方法，主要是检查同胎杂合鼠血清中抗体的产生情况，来判断裸鼠是否被这些病原体所感染。

五、裸小鼠的常用品系及国同内饲育应用简况

裸鼠的常用品系及国内有有关单位引进饲育和在生物医学各项研究中的应用情况见表4-6。

表4－6　免疫缺陷动物饲育及应用调查表

615/PBI-beige/nude裸小鼠特征及应用：

非近交系615/PBI-beige/nude小鼠（以下简称为615-bg/nu）是一种T和NK细胞功能联合缺陷型动物，其主要遗传背景来源于国内培育的近交系小鼠615/GI/PBI。它是以615/PBI-nu和615·B6-bg为亲本动物。采用杂交一内交和回交一内交等五个不同交配步骤培育而成。经北京肿瘤研究所免疫室初步研究表明，615-bg/nu的脾细胞NK活性（9.2±2.4%）虽略高于615·B6-bg(3.8±1.0%)，但显著低于615/PBI-nu(39.3±4.8%)和BALB/C-nu(31.7±4.6%)，P值均小于0.01。在对ConA的反应能力方面，615-bg/nu与非beige裸鼠相近（P>0.05），而显著低于615/PBI和615·B6-bg（P值小于0.01）。此外，不论是beige小鼠还是非beige小鼠，其脾细胞的NK活性都有随其所含nu基因数目的增加而增加的趋势。随着nu基因的逐个增加，非beige小鼠的NK活性渐次由17.2%(+/+)、28.9%(+/nu)而至39.3%(nu/nu)，beige小鼠的NK活性则则3.8(+/+),7.7%(+/nu)最后至9.2%(nu/nu)。这表明nu基因不仅在纯合状态，而且在杂合状态下也有增强NK活性的作用。

低NK活性的T细胞缺陷动物模型-615-bg/nu的育成，为肿瘤免疫学和实验肿瘤学的研究工作提供了一种极有价值的新实验材料。

六、裸大鼠的特性及应用

裸大鼠是同英国阿伯丁Rowett研究所首先在1953年发现的，基因符号为rnu，。因难于饲养，仅维持至1960年代初。1975年再次发现纯合子裸大鼠（rnu/run）。1977年2月在英国MRC实验动物中心建立了裸大鼠种子群。1978年Festing首次详细描述了裸大鼠，并报导了裸大鼠人癌异种移植。此后rnu裸大鼠分别引入欧洲及美日等国。1983年引入中国。1976年5月在新西兰维多利亚大学发现了另一株裸大鼠，1979年由Mcneilage进行了详细报导。为了与rnu裸大鼠区别，其基因符号命名为nznu。因rnu裸大鼠的应用范围较广，故绝大多数资料来自rnu裸大鼠。

利用先天无胸腺裸小鼠建立动物人癌模型，是肿瘤模型研究的重大进展。这些模型已广泛用于各种研究。裸大鼠的发现及人癌异种移植的成功，给肿瘤和免疫工作者增添了一个新的手段。由于以裸大鼠代替裸小鼠，具有移植瘤大、取血量多、可行某些外科小手术等优点，因此比裸小鼠有具一定的优越性。

（一）裸大鼠的特点

1．免疫器官及血细胞特性：裸大鼠免疫器官的组织学，与裸小鼠极为近似。Vos等报告，在3周龄裸大鼠纵膈的连续切片中，只见胸腺残体，内有未分化的上皮细胞及小囊种，而未见淋巴细胞。纯合子裸大鼠（rnu/rnu）肠系膜及腘淋巴结相对小于杂合子（rnu/+）。淋巴结副皮质区实际上淋巴细胞。脾的外形及重量上，杂合子与纯合子并无区别，但依赖胸腺部位的小动脉周围淋巴细胞。Berridge等报导，裸大鼠的白细胞总数在正常鼠范围之内，但分类计数却有明显不同。纯合子（nznu/nznu）的中性白细胞较杂合子（nznu/+）高4倍，而杂合子的淋巴细胞较纯合子高2.5倍。Vos报告，rnu裸大鼠血液淋巴细胞计数随年龄而降低，而嗜中性、嗜酸性及单核细胞计数则明显地增高。

2．免疫功能特性

⑴T细胞功能：先天性无胸腺，缺少T细胞，T细胞功能明显有丧失。对皮肤移植，在杂合子对照组，同种皮肤移植约在10天后排斥，但在rnu裸大鼠，同种或异种皮肤移植生长可达3～4个月以上。对迟发型超敏反应，rnu裸大鼠对结核菌素无阳性迟发型超敏反应。用破伤风类毒素和卵蛋白免疫，rnu裸大鼠血中未能测出IgM及IgG抗体；而在杂合子大鼠血中，可测出正常滴度的破伤风毒素抗体。对T细胞有丝分裂原（植物血凝素、刀豆球蛋白和美洲商陆）的淋巴细胞转化试验呈阴性反应。

⑵B细胞功能：一般说B细胞功能是正常的。Brooks等用抗Ig及抗T细胞抗体对rnu/rnu及rnu/+大鼠脾和淋巴结细胞行免疫荧光染色检查，发现在rnu裸大鼠，Ig+标记的细胞及裸细胞比例增加，而大多数Ig+标记细胞被认为是B淋巴细胞。测定rnu裸大鼠与表现型正常大鼠（rnu/+或+/+）对大肠村菌LPS的IgM抗体滴度，没有发现明显差别。在体外用B细胞有丝分裂原金黄色葡萄球菌刺激rnu/rnu及rnu/+大鼠脾细胞，也未见摄取胸腺嘧啶能力的差别。

⑶NK细胞功能：NK细胞活力增强。De　Jong报告，裸大鼠NK细胞活力高于对照组。在肠系膜淋巴结，rnu裸大鼠NK活力比杂合子（rnu/+）高达10倍之多。Lotzovd将这方面的工作归纳如下：裸大鼠可测及NK细胞的活力；在腹腔渗液中，NK细胞的活力最高，周围血及脾脏内较低，骨髓无NK细胞活力；裸大鼠NK细胞活力高于胸腺大鼠；小于3周龄者未能测及NK细胞活力；用干扰素诱导剂ABPP可以提高NK细胞活力；介导细胞毒性的效应细胞存留于富含LGL部分中；NK细胞活力的加强与干扰素的水平有关。

3．其它特征

⑴体毛稀少：裸大鼠并非象裸小鼠那样完全无毛，而是体毛稀少，有时暂时完全消失，以后又复现。年龄较大的雄裸大鼠的尾根往往多毛。

⑵发育相对迟缓：与裸小鼠一样，rnu裸大鼠发育相对缓慢。其体重仅相当于正常大鼠的70%。

⑶雌性大鼠繁育能力低：与裸小鼠一样，雌裸大鼠在妊娠期无乳腺发育，仔鼠因得不到母乳，生后很快死亡。故裸大鼠繁殖，仍用雄纯合鼠（rnu/rnu）与雌杂合鼠（rnu/+）交配繁方法。新生仔鼠中纯合体与杂合体的鉴别，主要以触须的多少为据。仔鼠4周左右断奶，生后3个月可用地交配。雄裸大鼠可用至7月龄，雌半裸大鼠（rnu/+）可用至一年多。在洁净环境下，寿命最长的裸大鼠可活1～1.5年。

⑷易患呼吸道疾病：裸鼠因无胸腺，免疫力低下，易患各种疾病。裸小鼠易患鼠肝炎，而裸大鼠易患溃疡性气管支气管炎及化脓性支气管肺炎。其病因可能与仙台病毒感染有关。饮水中加入四环素，对控制裸大鼠呼吸道感染有明显效果，使寿命延长，如加四环素200～800mg/L，则平均寿命由116.8天延长到157.2天。

（二）裸大鼠的应用

裸大鼠目前主要应用于人癌的移植研究。因裸大鼠无胸腺，缺少T细胞，故能成功地移植异种皮肤和异种肿瘤，包括小鼠肿瘤及人肿瘤。Festing首先报告了裸大鼠异种肿瘤移植（人结肠癌及小鼠浆细胞瘤），但移植瘤生长后自发消退。此后陆续见到有关人癌细胞株及手术标本移植于裸大鼠的报导。裸大鼠人癌移植最常用皮下途径，也有用肾内、脑内肌肉内者。可以生长于裸大鼠的移植人瘤有黑色素瘤、恶性胶质瘤、以及结肠、胰腺、肺、乳腺、肾、前列腺、外阴、宫颈等癌瘤。大多数人癌移植后，可见自行消退，仅少数肿瘤呈进行性生长。Colston报告9例人癌细胞株，7例移植成功，仅一例黑色素瘤呈进行性生长而未自发消退。Stragand报告两例人结肠癌细胞株移植成功，但只有Lovo细胞株呈进行性生长；而另一株SW620移植成功后，90%裸大鼠可见肿瘤自发消退。Williams移植了5例人泌尿生殖系肿瘤细胞株于裸大鼠，3株成功，仅1株肾癌未见自发消退。其自发消退的原因尚不十分清楚，推测与裸大鼠T细胞介导的免疫功能，特别是NK细胞活性较强有关。但有作者认为，自发消退的原因这一可能与选用之裸大鼠年龄较大有关，而选用4周龄的幼裸大鼠可提高移植成功率。

最近国内中山医院肝癌研究所室成功地建立了裸大鼠人肝癌模型LTNR1及LTNR2，这是裸大鼠人肝癌组织模型的首次报导。他们还作了有关裸大鼠人癌移植研究的报导。可参考本书第九章第四节文献。LTNR1及LTNR2分别取材于裸小鼠人肝癌组织模型LTNM4及LTNM3。裸大鼠平均鼠龄为31.5(9～49)天，采用皮下移植途径。通过病理及AFP检测，证实裸大鼠人肝癌移植成功，至今已传14代及5代。两模型均具有如下特征：①保留了原人肝癌形态及功能特征，LTNR1及LTNR2均为等分化（Ⅱ-Ⅲ级）的肝细胞癌。LTNR1的AFP浓度较高，中位浓度8000ng/ml：LTNR2较低，不超过125ng/ml。②保留了裸小鼠人肝癌模型LTNM4及LTNR3的某些优点：传代移植成功率高，LTNR1及LTNR2分别为100%（65/65）及87.5%（14/16）；自发消退率低，3.1%(2/65)及0（0/14）；潜伏期短，12.7±3.9天及17.0±6.2天；肿瘤生长快速，平均每周几乎平均直径增长9.1±2.7mm与8.8±3.4mm。③具有产瘤量大，取血量多，较便于实行某些外科小手术等优点。目前，已应用这些模型开展了探索肿瘤标记、试行阳性扫描及实验性治疗等研究，并取得了初步阳性结果。

裸大鼠人肝癌模型的建立，不仅有利人肝癌的研究，而且给各种人癌移植带来了新的希望。裸大鼠人癌模型的建立，可弥补裸小鼠人癌模型的某些不足，更好地促进肿瘤研究的进展。