AG129小鼠模型在蟲媒病毒感染機制和機體免疫反應研究中的應用
節肢動物媒介病毒（蟲媒病毒）是影響熱帶和亞熱帶地區約39億人公共衛生的主要威脅[1]。在生態、經濟和社會因素共同作用下，這些病毒在全球爆發的頻率和規模不斷增加。登革病毒（DENV）和黃熱病毒（YFV）數百年來一直威脅著人類健康，近年來，寨卡病毒（ZIKV）和基孔肯雅病毒（CHIKV）等新發病毒進一步加劇了公共健康負擔。更為重要的是，大多數蟲媒病毒尚無特效療法或有效疫苗。因此，蟲媒病毒的預防和治療一直是科學研究的重點方向。
圖1 主要的蟲媒病毒全球分布情況[1]
免疫功能健全小鼠大多對蟲媒病毒不敏感
干擾素（IFN）是抵御病毒感染的第一道防線中的強效細胞因子，通過直接誘導可抑制病毒復制的抗病原體分子，實現炎癥和免疫控制。蟲媒病毒編碼特定蛋白以拮抗干擾素（IFN）反應，從而對抗宿主免疫。高效的IFN拮抗作用對蟲媒病毒至關重要，因為這些病毒需要在血液中保持足夠的病毒載量（病毒血癥）以維持其病媒-宿主循環[2]。然而，這類IFN拮抗作用在小鼠中似乎不存在，因此免疫功能健全的小鼠對大多數蟲媒病毒并不敏感[3-5]。例如，登革病毒（DENV）的非結構蛋白NS5通過靶向降解人類IFN下游轉錄激活因子STAT2來抑制Ⅰ型IFN反應，從而在人體中實現復制并引起疾病，但小鼠STAT2蛋白對NS5具有抵抗性，因而無法成功感染[5-6]。因此，多種IFN信號途徑分子缺陷的免疫功能低下小鼠被用于蟲媒病毒研究。
圖2 登革熱病毒（DENV）和寨卡病毒（ZIKV）通過靶向人類STAT2來抑制Ⅰ型IFN信號傳導[5]
129背景的AG129小鼠被廣泛用于蟲媒病毒和IFN通路研究
研究表明，與C57BL/6和CD-1等品系相比，129品系小鼠對部分蟲媒病毒更敏感，盡管接種后不出現癥狀，但可以在血液、卵巢和脾臟中檢測到病毒，更適合用于評估此類病毒的致畸效應[7-8]。此外，129品系也是研究IFN信號傳導通路缺陷的常用品系，特別是在與病毒感染相關研究中，目前大多數用于蟲媒病毒研究的IFN通路相關模型都是129品系[9-10]。129品系的IFNα/β/γR KO小鼠（即AG129小鼠）作為Ⅰ型（α/β）干擾素受體（Ifnar1）和Ⅱ型（γ）干擾素受體（Ifngr1）雙基因敲除模型，對蟲媒病毒極為敏感，感染后容易產生與人相似的病毒血癥，被廣泛用于這些病毒的感染研究[2-3]。最近研究表明，AG129小鼠可作為研究包括DENV、ZIKV、YFV和CHIKV在內的幾乎所有蟲媒病毒感染機制、免疫反應、預防疫苗和潛在治療方法的綜合模型[11]。
圖3 AG129小鼠是研究蚊子向脊椎動物傳播各類蟲媒病毒的有效模型[12]
賽業生物通過將129品系背景的Ifnar1 KO (A129)小鼠（產品編號：I001199）和Ifngr1 KO (G129)小鼠（產品編號：I001200）配種，構建了AG129小鼠模型（產品編號：I001125）。兩種單基因敲除小鼠體內Ifnar1基因或Ifngr1基因表達被完全敲除，且存在輕度的免疫缺陷表型。純合AG129小鼠發育正常且可育，可用于蟲媒病毒感染機制和機體免疫反應研究，以及預防性疫苗和潛在療法研發。以下是129品系的Ifnar1 KO (A129)小鼠和Ifngr1 KO (G129)小鼠基因表達和免疫細胞檢測數據。
Ifnar1和Ifngr1基因表達檢測
Ifnar1 KO (A129)小鼠大腦和十二指腸中Ifnar1基因表達被完全敲除，Ifngr1 KO (G129)小鼠十二指腸、胸腺和腦組織中Ifngr1基因表達同樣被完全敲除。
圖4 Ifnar1 KO (A129)小鼠和Ifngr1 KO (G129)小鼠體內Ifnar1和Ifngr1基因表達的RT-qPCR檢測
淋系細胞亞型比例檢測
與野生型小鼠相比，Ifnar1 KO (A129)小鼠和Ifngr1 KO (G129)小鼠均表現為外周血T細胞比例升高，而B細胞和NK細胞比例降低的表型。
圖5 Ifnar1 KO (A129)小鼠和Ifngr1 KO (G129)小鼠外周血中T/B/NK細胞流式細胞術檢測
髓系細胞亞型比例檢測
與野生型小鼠相比，Ifnar1 KO (A129)小鼠和Ifngr1 KO (G129)小鼠的外周血全髓系細胞（CD11b+）比例均略有降低，粒細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞比例無顯著性差異。
圖5 Ifnar1 KO (A129)小鼠和Ifngr1 KO (G129)小鼠外周血中各髓系細胞亞型流式細胞術檢測
總 結
賽業生物通過將129品系背景的Ifnar1 KO (A129)小鼠（產品編號：I001199）和Ifngr1 KO (G129)小鼠（產品編號：I001200）配種，構建了AG129小鼠模型（產品編號：I001125）。純合AG129小鼠可用于蟲媒病毒感染機制和機體免疫反應研究，以及預防性疫苗和潛在療法研發。
此外，賽業生物還提供多種免疫缺陷品系和人源化模型，以滿足研發人員在病毒感染和免疫相關研究領域的實驗需求。
免疫缺陷疾病模型推薦
參考文獻：
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