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人源化小鼠的疫苗特性表明对传染病有更好的理解

导读传染病每年造成数百万人死亡,但由于实验室小鼠不易感染一些人类病毒,包括人类免疫缺陷病毒(HIV)等杀手,治疗的追求受到阻碍。几十年来,

传染病每年造成数百万人死亡,但由于实验室小鼠不易感染一些人类病毒,包括人类免疫缺陷病毒(HIV)等杀手,治疗的追求受到阻碍。几十年来,研究人员转向老鼠,老鼠的免疫系统已经“人性化”,并以类似于人类的方式做出反应。

现在,普林斯顿大学的一个团队开发了一种综合方法来评估人源化小鼠的免疫反应与真实人类相比如何。研究小组研究了小鼠和人类的免疫反应,这是已知最强的疫苗之一——一种叫做YFV-17D的黄热病疫苗。对这些“疫苗特性”的比较表明,在普林斯顿开发的新开发的人源化小鼠与人类具有显著的免疫系统反应。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

分子科学副教授亚历山大普洛斯(Alexander Ploss)说:“与传统的小鼠、大鼠或其他动物相比,理解对人类病原体和潜在疫苗的免疫反应仍然具有挑战性,因为人类免疫系统对刺激的反应是不同的。普林斯顿大学的生物学。“到目前为止,在这个模型中测试人类免疫系统功能的严格方法已经缺失。我们的研究强调解决这一差距的实验范式。”

自20世纪80年代末以来,人源化小鼠被用于研究传染病。然而,如果没有严格的比较,研究人员几乎不知道老鼠如何预测人类的反应,例如抗感染细胞和抗体的产生。

为了解决这个问题,研究人员让这些老鼠接触YFV-17D疫苗,这种疫苗是由一种弱的或减毒的黄热病病毒制成的。疫苗通过刺激抗体和免疫系统细胞的产生来预防未来的感染。

在之前的工作中,研究人员探索了YFV-17D对常规人源化小鼠的影响。但是研究人员发现老鼠的反应很弱。这导致他们开发了一种对人类有更相似反应的老鼠。

为此,研究人员在免疫系统组件中引入了额外的人类基因——例如用于检测外来入侵者的分子和称为细胞因子的化学信使——以便植入的人类免疫系统的复杂性反映人类免疫系统。他们发现新老鼠对YFV-17D有反应,这与人类非常相似。例如,小鼠对YFV-17D的基因表达模式与人类非常相似。这种特征性的基因表达模式反映在生物体中所有基因的“转录组”或所有读数中,这转化为对黄热病病毒感染的更好控制和对黄热病更特异性的免疫反应。

Douam说:“很多疫苗都是凭经验生产的,对于它们是如何诱导免疫的还没有深入的了解。“下一代小鼠模型,如我们研究中引入的小鼠模型,为研究减毒活疫苗诱导保护性免疫的基本机制提供了前所未有的机会。”

携带人类细胞或人类组织的小鼠可能有助于研究许多感染人类但不感染其他动物的疾病的治疗方法,例如——除了艾滋病毒——爱泼斯坦巴尔病毒、人类T细胞白血病病毒和与卡波西肉瘤相关的疱疹病毒。

“我们的研究强调了人类生物学特征在指导小鼠疾病模型开发中的重要性,”Pross说。“它还强调了开发更好的人类免疫反应模型的方法。”

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