
裸鼠模型:Foxn1nu免疫缺陷与肿瘤移植

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导语:免疫缺陷鼠之裸鼠
疾病动物模型是研究人类疾病发生发展机制、药物筛选及疗效评价必不可少的工具,好的疾病动物模型可以加快新药研发速度。你还在为不知道选择什么小鼠模型发愁吗?你还在为造模发愁吗?赛业生物《每周一鼠》栏目,希望通过一个个疾病小鼠模型故事,帮助大家了解不同疾病小鼠模型的特点与应用。
今天和大家见面的小鼠有点特别。它们“没有毛发”、没有胸腺、皮肤褶皱,外表略显沧桑,这种小鼠被形象地称为裸鼠(nude mice)。实际上它并不是彻底的“秃子”,只是发量很少。那么好好的小鼠怎么就“秃”了呢?“秃”了的小鼠变强了吗?变“强”的小鼠又如何成为抗癌研究工具?接下来,就让我们一起了解裸鼠的故事。
一、好好的小鼠怎么就“秃”了
外观上看,裸鼠似乎是无毛的。但实际上,它在出生时就包含正常毛囊,只是大部分毛干在漏斗部盘绕并且无法穿透表皮,因此产生了肉眼可见的“秃”。换句话说,裸鼠并不是彻底没有毛发,如果长出稀疏毛发也是正常现象。
究竟是什么阻拦了毛干穿透表皮,使裸鼠变“秃”呢?这是由位于 11 号染色体上的隐性基因 Foxn1(forkhead box N1)突变导致的。这种突变被称为 Foxn1nu,可导致编码蛋白提前终止,形成截短的无功能蛋白。杂合突变小鼠看上去和野生型小鼠一样,仍然有毛发。
图1. 纯合突变雌性裸鼠(nu/nu)与杂合突变雌性裸鼠(nu/+)比较,均约 7 周龄。
对于裸鼠来说,让它变“秃”的基因突变反而使它变“弱”了:裸鼠缺乏胸腺,T 细胞功能受损;但对于肿瘤移植和免疫学研究来说,这一特点让它成为非常重要的 免疫缺陷模型。
二、T淋巴细胞免疫缺陷
特定的 T 淋巴细胞介导免疫负责破坏受感染细胞,例如病毒感染细胞或恶性细胞,也负责宿主与移植物反应(HVGR),这是移植物被宿主排斥的主要原因。裸鼠由于 nu/nu 隐性突变导致 Foxn1 蛋白缺失,胸腺上皮细胞(TECs)和 T 淋巴细胞祖细胞的分化与增殖均存在缺陷,而 TECs 在 T 淋巴细胞成熟中起着至关重要的作用。
Foxn1 蛋白还可影响 T 细胞的其他功能,包括胸腺血管形成、T 细胞祖细胞定居及其分化。无胸腺裸鼠的出现,为肿瘤学、免疫学和移植研究提供了重要动物模型。
T 细胞功能缺失使无胸腺裸鼠不排斥同种和异种移植物,可以作为快速生长肿瘤细胞的理想宿主。由于无毛或少毛,研究人员也更容易观察和统计肿瘤生长情况。需要注意的是,裸鼠仍有 B 细胞和较强 NK 细胞应答,因此并不适合所有肿瘤类型,例如部分淋巴瘤和白血病模型可能需要免疫缺陷程度更深的小鼠。
此外,T 细胞活性会随着年龄增长而增加,因此通常宜使用较年幼的小鼠,例如 5-10 周龄,以提高植入率和研究可重复性。若项目需要比较裸鼠、NOD-scid、NSG/NKG 等模型,可结合 NOD-scid小鼠 和 重度联合免疫缺陷小鼠 进一步评估。
三、生存和繁殖能力变弱
无胸腺裸鼠原种生长迟缓、受精能力低、抵抗力差、寿命短,应用曾受到限制。因此研究人员持续进行育种改造,分别和纯系 BALB/c、C3H、C57BL/6 小鼠交配,不断选育,获得了三种近交系无胸腺裸鼠。虽然某些生物学性状有所改善,但仍未完全克服上述缺点。
裸鼠乳腺发育欠佳,无法有效照顾后代,因此常采用无胸腺裸鼠雄性与杂合雌性交配的方式繁殖。直到 1974 年,NIH 将 BALB/c 背景品系下的 nu 基因导入 Swiss NIH 远交系,建立了远交系裸鼠,其繁殖能力和抗病能力明显加强,可以直接用 nu/nu 纯合雌雄鼠交配繁育后代。引入 SPF 饲养体系后,裸鼠感染病原微生物的机会显著减少,寿命也得以延长到接近常规近交系小鼠的水平。
裸鼠对饲养环境和微生物控制要求较高。开展 CDX、皮下移植瘤或药效评价实验时,应尽量保证动物来源、周龄、性别、接种细胞状态、接种量和饲养条件的一致性。
四、裸鼠如何成为抗癌研究工具
裸鼠的发现和应用推动了免疫学、肿瘤学等多个领域的发展,为相关研究提供了有效工具。它常用于同种和异种移植模型,可用于评估肿瘤细胞增殖、侵袭、转移潜力,以及抗癌疗法功效。
- 同种和异种移植模型,可用于评估肿瘤细胞增殖、侵袭和转移潜力,以及抗癌疗法功效。
- 免疫和遗传研究。
- 病毒、细菌、寄生虫感染机制研究。
- 皮肤病和微生物学研究。
- 内分泌和老年医学研究。
赛业生物可以为您提供 BALB/c 背景裸鼠,它是快速生长肿瘤细胞的理想宿主。因为无毛或少毛,便于观察和统计肿瘤生长情况,常用于 常见疾病药效评价服务、肿瘤药效评价 和 CDX 模型构建。
五、BALB/c nude裸鼠表型信息与验证
BALB/c nude(裸鼠)
遗传背景:BALB/c。
品系说明:近交系小鼠;Foxn1 基因突变导致小鼠毛发生长不正常,且胸腺上皮发育不全;缺乏成熟 T 淋巴细胞。
表型信息:纯合突变小鼠(nu/nu)无胸腺、无毛,T 细胞功能缺失使无胸腺小鼠不排斥同种和异种移植物。杂合突变小鼠(nu/+)有毛发。杂合突变裸鼠最初被认为具有正常免疫系统,但实际上也具有免疫学改变,例如骨髓干细胞减少、胸腺重量减轻。因此,杂合裸鼠可能不适合用作哨兵鼠,但可用于药代动力学和药效动力学研究。
研究应用:同种和异种移植模型、免疫与遗传研究、病毒/细菌/寄生虫感染机制研究、皮肤病和微生物学研究,以及内分泌和老年医学研究。
CDX模型表型验证
图2. 人胃癌细胞 HGC-27 在 BALB/c nude 裸鼠上能有效建立肿瘤模型。分别将 5×106 或 1×107 HGC-27 细胞以皮下注射形式接种到 BALB/c nude 裸鼠体内,并在不同时间点测量成瘤体积和小鼠体重。数据以 Mean±SEM 形式呈现。
六、裸鼠模型选型注意事项
| 研究场景 | 裸鼠适配性 | 需要注意的问题 |
|---|---|---|
| 快速生长实体瘤 CDX | 常用,便于观察肿瘤生长 | 控制细胞状态、接种量、周龄和饲养环境 |
| 淋巴瘤和白血病 | 需谨慎评估 | 裸鼠仍有B细胞和较强NK细胞应答,可能影响植入 |
| 免疫治疗研究 | 通常不是首选完整方案 | 缺乏成熟T细胞,复杂免疫互作需考虑人源化或更深度免疫缺陷模型 |
| 皮肤和微生物学研究 | 具有应用价值 | 需结合Foxn1相关皮肤表型和感染风险解释结果 |
如果你的研究需要免疫缺陷小鼠,可先查看 免疫缺陷模型 页面,结合肿瘤类型、接种细胞、免疫系统参与程度和药物机制选择裸鼠、NOD-scid、C-NKG 或其他模型。
本文于2026年8月进行了内容更新与校准,补充了裸鼠在 CDX 肿瘤模型、免疫缺陷模型选型和临床前药效评价中的应用要点。
FAQ
裸鼠缺乏胸腺和成熟 T 细胞,不容易排斥同种或异种移植物,同时少毛便于观察肿瘤生长,因此常用于实体瘤 CDX 模型。
不适合所有场景。裸鼠仍保留 B 细胞和较强 NK 细胞应答,部分淋巴瘤、白血病或免疫治疗研究可能需要免疫缺陷程度更深的模型。
建议重点控制动物周龄、性别、微生物环境、接种细胞状态、接种量、肿瘤起始体积和随机分组方式,以提升实验可重复性。
| 产品编号 | 产品名称 | 品系背景 | 应用领域 | 订购 |
|---|---|---|---|---|
| C001695 | C-NKG-SGM3/hIL6/Kit*V831M | C-NKG | 重度免疫缺陷 | |
| I001177 | C-NKG-SGM3 | C-NKG | 重度免疫缺陷 | |
| C001513 | C-NKG-hIL15 | C-NKG | 重度免疫缺陷 | |
| C001329 | huPBMC-C-NKG | C-NKG | 免疫重建 | |
| C001367 | B6RG | C57BL/6JCya | 免疫细胞缺陷 | |
| C001957 | huALB/huFcRn/Rag1-KO | C57BL/6NCya | 药代动力学 | |
| C001324 | Rag2 KO | C57BL/6JCya | 免疫细胞缺陷 | |
| C001947 | huTL1A/huIL23A/huIL12B/Rag2-KO | C57BL/6Cya | 免疫&炎症 | |
| C001946 | huTL1A/Rag2-KO | C57BL/6JCya | 免疫 | |
| C001316 | C-NKG | NOD.Cg | 重度免疫缺陷 |
公司核心优势为抗体源头创新,通过自主搭建HUGO-Ab®全人源抗体小鼠平台,集成共轻链技术、纳米抗体技术,结合自研的AbSeek®AI智能计算平台,建设起HUGO-LAb™抗体分子库,围绕肿瘤、自免、代谢等重点疾病方向,建立靶点研究、抗体发现、分子筛选与功能验证的一体化数据体系,并持续沉淀具有开发潜力的候选分子与技术数据资产。赛业生物打造的新一代AI驱动的全人抗体药物研发与转化平台,打通靶点验证、抗体筛选、序列优化和体内外验证全闭环,革新传统试错研发模式,实现可预测、高效率、高成药性、规模化抗体研发。配套HUGO-GT®全基因组人源化小鼠平台,精准支撑靶点验证与功能研究,显著提升生物药临床转化效率。
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