严重联合免疫缺陷SCID小鼠的免疫学特征
作者：黄强 衣服新 孙志方 周丽英 王爱东 钱建新 单卫民
单位：黄强 衣服新 孙志方 周丽英 王爱东(苏州医学院附属第二医院脑肿瘤研究室，苏州，215004)；钱建新 单卫民(苏州医学院附属第二医院检验科，苏州，215004)
关键词：SCID小鼠；外周血；个体渗漏；淋巴细胞转化；细胞毒活性
苏州医学院学报000706 摘要 目的 探讨SCID鼠与免疫学相关的外周血指标变化及个体“渗漏”问题。方法 采用血细胞全自动分析仪检测SCID、NC、BALB/c鼠14项外周血指标，3H-TdR掺入测T、B淋巴细胞转化功能和细胞毒活性。结果 SCID鼠与NC、BALB/c鼠相比，WBC、淋巴细胞分类(Ly)的比例显著减少；中性粒细胞(GR)和红细胞体积分布宽度(RDW)显著增加。随着鼠龄的增长，WBC和Ly增加，GR和RDW减少，其中变化最显著的个体(WBC≥
±2SD)称之为“渗漏”，在鼠龄6～8周时和17～19周时的渗漏率分别为5.5%和26.7%。此外，SCID鼠的T、B淋巴细胞转化和CTL细胞功能与BALB/c鼠相比显著低下。结论 SCID鼠T、B淋巴细胞联合缺陷，可在免疫生物学领域中广泛应用，但要及时剔除个体“渗漏”鼠。
, http://www.100md.com
中图法分类号 R392-33
The Immunological Characteristics of Severe Combined Immunodeficiency (SCID) Mice
Huang Qiang,Yi Fuxin,Sun Zhifang,et al
(Brain Tumor Research Laboratory,The Second Hospital Affiliated to Suzhou Medical College,Suzhou,215004)
Abstract Objective To probe into peripheral blood index variety and individual “leakage” of mice which is connected to immunology.Methods Fourteen peripheral blood indexes were determined with the blood cell automatic analysing machinery.T、B lympocyte transformation function and cytotoxicity activity were determined by mixing H-TdR.Results Compared with ones of NC,BALB/c,the proportion of white blood cell (WBC) and lymphocyte (Ly) of SCID mice decreased obviously;but,neutrophil granulocyte (GR) and red blood cell distribution width (RDW) of SCID mice increased obviously.As the mice growing,WBC,Ly increase and GR、RDW decreased.The individual which changed mostly (WBC≥±2SD) was called as “Leakage”.The “Leakage”rate in the 6～8 weeks mice and 17～19 weeks mice were 5.5% and 26.7%;besides,compared with ones of BALB/c mice,the T、B lymphocyte transformation and CTL cell function in SCID mice decreased obviously.Conclusion SCID mice lacks T,B lymphocyte and can be used broadly in realm of immunobiology.But,the individual “Leakage” mice must get rid of in time.
, 百拇医药
Key words SCID mice;peripheral blood;individual leakage
严重联合免疫缺陷(severe combined immunode-ficiency,SCID)小鼠是Bosmia[1]研究证实的属CB17近交小鼠第16号常染色体发生隐性突变基因的突变型小鼠。Dorshkind[2]证实，纯合的SCID鼠基因导致小鼠几乎完全丧失T和B淋巴细胞的功能。我国张周[3]和汪歌[4]报告从国外引进SCID小鼠的繁育、免疫器官的组织学观察和在相关实验中的应用情况。我们对本室繁育的SCID小鼠、NC小鼠和BALB/c小鼠主要免疫器官的功能学差异和SCID小鼠免疫功能“个体渗漏”问题分析如下。
1 材料与方法
1.1 动物 SCID小鼠1996年从中科院上海药物研究所引进，NC裸小鼠1981年从日本国名古屋保健卫生大学引进，BALB/c鼠1984年从日本国国家动物中心引进。均在无特殊病原体(SPF)环境中繁育，自制饲料[5]，其中SCID鼠另加煮鸡蛋或花生米后才能维持近交繁殖，且每胎产仔5.8±1.8只，离乳率100%。
, 百拇医药
1.2 细胞株 Yac-1细胞株(小鼠NK细胞敏感)，EL-4细胞株(小鼠NK细胞抵抗)，均由第二军医大学长海医院免疫室沈茜教授惠赠，常规传代培养。
1.3 仪器 血球仪是美国Coulter公司生产的ONYX型全自动血细胞分析仪，提供配套试剂，可进行微量分析。
2 结果
2.1 外周血常规指标 取6～8周龄SCID、NC、BALB/c鼠外周血(尾或眼球)40～50μl,加稀释液混匀，Coulter全自动仪分析。所得的WBC、RBC、Hb、HCT(红细胞压积)、MCV(平均红细胞体积)、MCH(平均红细胞血红蛋白量)、MCHC(平均红细胞血红蛋白浓度)、RDW(红细胞体积分布宽度)、plt、MPV(平均血小板体积)、PDW(血小板体积分布宽度)和血细胞常规油镜下分类所得的GR(中性粒细胞)、Ly(淋巴细胞)、MO(单核细胞)共14项指标列于表1，随鼠龄增加而起显著变化的指标列于表2。
, 百拇医药
表1 SCID、NC、BALB/c鼠外周血常规比较 检测参数
SCID(n=18)
NC(n=10)
BALB/c(n=10)
WBC(×109/L)
2.1±0.4*
7.9±1.6
7.8±1.3
GR
0.755±0.067*
, http://www.100md.com 0.415±0.053
0.215±0.046
Ly
0.210±0.048*
0.585±0.065
0.760±0.078
MO
0.035±0.013
0.035±0.014
0.025±0.015
RBC(×1012/L)
, http://www.100md.com
11.4±0.7
9.2±0.9
12.2±0.5
Hb(g/L)
177±11.4
141±11.2
192±5.5
HCT
0.519±0.050
0.401±0.030
0.601±0.020
MCV(fl)
, 百拇医药
45.5±1.6
43.8±2.0
49.2±0.6
MCH(pg)
15.5±0.6
15.4±0.6
15.8±0.3
MCHC(g/L)
341±8.9
353±10.3
320±5.3
RDW
, http://www.100md.com
0.340±0.014*
0.294±0.015
0.234±0.025
plt(×109/L)
734±248
588±206
467±216
MPV(fl)
6.5±0.6
5.3±0.6
7.3±1.2
, http://www.100md.com
PDW
0.177±0.017
0.156±0.006
0.193±0.014
*与NC和BALB/c比，P<0.001表2 SCID小鼠不同鼠龄起显著变化(P<0.05～0.001)
的外周血指标 检测参数
6～8周龄(n=18)
17～19周龄(n=15)
WBC(×109/L)
2.1±0.34
, 百拇医药
2.4±0.58
GR
0.755±0.063
0.740±0.060
Ly
0.210±0.045
0.241±0.053
RDW
0.340±0.014
0.236±0.033
渗漏率(%)*
5.5
, 百拇医药
26.7
*根据
±2SD,WBC>2.8×109/L计算渗漏率
2.2 淋巴细胞转化和细胞毒活性 采用刀豆蛋白A(ConA,T细胞丝裂原)、脂多糖(LPS，B细胞丝裂原)激发和3H-TdR掺入法测得的cpm值如图1所示。按效靶细胞10∶1，加入3H-TdR标记的Yac-1细胞和EL-4细胞，测定LAK和NK细胞活性，按CI(%)=[1-实验组÷对照组]×100%计算其细胞毒活性(图2)。
图1 不同实验小鼠淋巴转化能力的比较
, 百拇医药
图2 SCIC、NC、Balb/c小鼠细胞毒杀伤活性的比较
3 讨论
我国引进的T、B淋巴细胞严重联合缺陷的SCID鼠与单纯T淋巴细胞缺陷的裸小鼠相比，对人类肿瘤的移植，在后者移植成功率低或不能移植成功，在前者有望成功[6]。在研究肿瘤侵袭转移方面，也是前者优于后者[7]，但尚未见到用于肿瘤生物治疗的报告。笔者曾报告不能在裸小鼠体内存活的人淋巴细胞可在SCID鼠体内生存3个月以上[8]，并能重建免疫系统，因而在其体内可建立人肿瘤-人免疫系统的嵌合模型，是研究肿瘤生物治疗的理想工具。SCID鼠的免疫学特性及其稳定性是该嵌合模型稳定性的关键，为此，我们作了如下研究。
3.1 外周血特征 从表1可见，SCID鼠与其它两种鼠相比，WBC、GR、Ly和RDW有非常显著差异，其中代表免疫功能的淋巴细胞的绝对值仅是BALB/c的1/16，NC的1/10。但红细胞体积分布宽度(RDW)显著高于BALB/c和NC，这点尚未见有文献报告。红细胞免疫是近年来被重视的新兴学科，以上有关红细胞和血小板系统的指标，对进一步研究SCID鼠T、B淋巴细胞以外的其它免疫学特性有所启迪，如RDW是否作为T、B淋巴细胞缺乏所致的代偿性改变呢?有待进一步研究。
, http://www.100md.com
3.2 免疫功能状态 图1提示，SCID鼠外周血淋巴细胞对ConA和LPS均未出现明显的转化增殖反应，而BALB/c与此相反，NC鼠仅对LPS起显著转化增殖反应。由此证明，SCID鼠T、B淋巴细胞均缺乏。从图2细胞毒性试验表明，SCID和NC鼠均缺乏LAK细胞活性，NK则在3种鼠中均健在。
3.3 “免疫渗漏” 从表2可见，SCID鼠随着鼠龄增加，免疫学特性将有所变化，Bosma称为“免疫渗漏(Leaky)”现象。造成SCID鼠联合免疫缺陷的原因，是DNA重组过程中VDJ重组酶缺陷，使其断裂端不能正常连接，致编码IG和T细胞受体(TCR)的基因发生异常，导致淋巴细胞分化阻止在T、B发育的前体阶段。出生后这种抗原受体基因有可能随机重排，从而表达有功能的抗原受体，使部分淋巴细胞恢复功能而出现“免疫渗漏”，其发生率为15%。本研究根据统计学惯例，把>±2SD者视为异常，从表2中测算WBC>2.8×109/L为渗漏个体，渗漏率6～8周龄为5.5%(1/18)，17～19周龄为26.7%(4/15)。这提示在免疫学研究时一要尽量使用<6～8周龄小鼠，二要及时剔除渗漏个体。
, 百拇医药
参考文献
1，Basma,GC.The mouse mutation severe combined immuno-deficiency (SCID) is on chromosome 16.Immunogenetics,1989,29∶54
2，Dorshkind K.Function status of cells from lymfoid myeloid tissue in mice with severe combined immunodeficiency di-sease.J Immunol,1984,132(4)∶1804
3，张 周.重度联合免疫缺陷小鼠的繁育及其应用初报.上海实验动物科学，1991，10∶193
4，汪 歌，杨 波，李 彦，等.严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠的饲养繁殖及其主要免疫器官的组织学观察.动物学报，1992，38(3)∶309
, 百拇医药
5，黄 强，徐庚达，王 强，等.NC裸鼠的饲育与应用.上海实验动物科学，1987，7(3)∶153
6，张素胤，陈 竺，陆丽娟，等.在SCID小鼠体内建立人急性单幼粒细胞白血病腹水模型.实验动物科学与管理，1996，13(3)∶38
7，薛克勋，高 进，赵雪梅，等.人体肿瘤细胞系在严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠的爪垫和皮下移植侵袭和转移的研究.实验动物科学与管理，1996，13(3)∶6
8，黄 强，衣服新，兰 青，等.榄香烯在HuPBL-SCID小鼠体内抗人胶质瘤免疫活性作用的研究.美国中华医药杂志，1999，5(1)∶6
收稿：2000-02-18, 百拇医药
单位：黄强 衣服新 孙志方 周丽英 王爱东(苏州医学院附属第二医院脑肿瘤研究室，苏州，215004)；钱建新 单卫民(苏州医学院附属第二医院检验科，苏州，215004)
关键词：SCID小鼠；外周血；个体渗漏；淋巴细胞转化；细胞毒活性
苏州医学院学报000706 摘要 目的 探讨SCID鼠与免疫学相关的外周血指标变化及个体“渗漏”问题。方法 采用血细胞全自动分析仪检测SCID、NC、BALB/c鼠14项外周血指标，3H-TdR掺入测T、B淋巴细胞转化功能和细胞毒活性。结果 SCID鼠与NC、BALB/c鼠相比，WBC、淋巴细胞分类(Ly)的比例显著减少；中性粒细胞(GR)和红细胞体积分布宽度(RDW)显著增加。随着鼠龄的增长，WBC和Ly增加，GR和RDW减少，其中变化最显著的个体(WBC≥
±2SD)称之为“渗漏”，在鼠龄6～8周时和17～19周时的渗漏率分别为5.5%和26.7%。此外，SCID鼠的T、B淋巴细胞转化和CTL细胞功能与BALB/c鼠相比显著低下。结论 SCID鼠T、B淋巴细胞联合缺陷，可在免疫生物学领域中广泛应用，但要及时剔除个体“渗漏”鼠。, http://www.100md.com
中图法分类号 R392-33
The Immunological Characteristics of Severe Combined Immunodeficiency (SCID) Mice
Huang Qiang,Yi Fuxin,Sun Zhifang,et al
(Brain Tumor Research Laboratory,The Second Hospital Affiliated to Suzhou Medical College,Suzhou,215004)
Abstract Objective To probe into peripheral blood index variety and individual “leakage” of mice which is connected to immunology.Methods Fourteen peripheral blood indexes were determined with the blood cell automatic analysing machinery.T、B lympocyte transformation function and cytotoxicity activity were determined by mixing H-TdR.Results Compared with ones of NC,BALB/c,the proportion of white blood cell (WBC) and lymphocyte (Ly) of SCID mice decreased obviously;but,neutrophil granulocyte (GR) and red blood cell distribution width (RDW) of SCID mice increased obviously.As the mice growing,WBC,Ly increase and GR、RDW decreased.The individual which changed mostly (WBC≥
±2SD) was called as “Leakage”.The “Leakage”rate in the 6～8 weeks mice and 17～19 weeks mice were 5.5% and 26.7%;besides,compared with ones of BALB/c mice,the T、B lymphocyte transformation and CTL cell function in SCID mice decreased obviously.Conclusion SCID mice lacks T,B lymphocyte and can be used broadly in realm of immunobiology.But,the individual “Leakage” mice must get rid of in time., 百拇医药
Key words SCID mice;peripheral blood;individual leakage
严重联合免疫缺陷(severe combined immunode-ficiency,SCID)小鼠是Bosmia[1]研究证实的属CB17近交小鼠第16号常染色体发生隐性突变基因的突变型小鼠。Dorshkind[2]证实，纯合的SCID鼠基因导致小鼠几乎完全丧失T和B淋巴细胞的功能。我国张周[3]和汪歌[4]报告从国外引进SCID小鼠的繁育、免疫器官的组织学观察和在相关实验中的应用情况。我们对本室繁育的SCID小鼠、NC小鼠和BALB/c小鼠主要免疫器官的功能学差异和SCID小鼠免疫功能“个体渗漏”问题分析如下。
1 材料与方法
1.1 动物 SCID小鼠1996年从中科院上海药物研究所引进，NC裸小鼠1981年从日本国名古屋保健卫生大学引进，BALB/c鼠1984年从日本国国家动物中心引进。均在无特殊病原体(SPF)环境中繁育，自制饲料[5]，其中SCID鼠另加煮鸡蛋或花生米后才能维持近交繁殖，且每胎产仔5.8±1.8只，离乳率100%。
, 百拇医药
1.2 细胞株 Yac-1细胞株(小鼠NK细胞敏感)，EL-4细胞株(小鼠NK细胞抵抗)，均由第二军医大学长海医院免疫室沈茜教授惠赠，常规传代培养。
1.3 仪器 血球仪是美国Coulter公司生产的ONYX型全自动血细胞分析仪，提供配套试剂，可进行微量分析。
2 结果
2.1 外周血常规指标 取6～8周龄SCID、NC、BALB/c鼠外周血(尾或眼球)40～50μl,加稀释液混匀，Coulter全自动仪分析。所得的WBC、RBC、Hb、HCT(红细胞压积)、MCV(平均红细胞体积)、MCH(平均红细胞血红蛋白量)、MCHC(平均红细胞血红蛋白浓度)、RDW(红细胞体积分布宽度)、plt、MPV(平均血小板体积)、PDW(血小板体积分布宽度)和血细胞常规油镜下分类所得的GR(中性粒细胞)、Ly(淋巴细胞)、MO(单核细胞)共14项指标列于表1，随鼠龄增加而起显著变化的指标列于表2。
, 百拇医药
表1 SCID、NC、BALB/c鼠外周血常规比较 检测参数
SCID(n=18)
NC(n=10)
BALB/c(n=10)
WBC(×109/L)
2.1±0.4*
7.9±1.6
7.8±1.3
GR
0.755±0.067*
, http://www.100md.com 0.415±0.053
0.215±0.046
Ly
0.210±0.048*
0.585±0.065
0.760±0.078
MO
0.035±0.013
0.035±0.014
0.025±0.015
RBC(×1012/L)
, http://www.100md.com
11.4±0.7
9.2±0.9
12.2±0.5
Hb(g/L)
177±11.4
141±11.2
192±5.5
HCT
0.519±0.050
0.401±0.030
0.601±0.020
MCV(fl)
, 百拇医药
45.5±1.6
43.8±2.0
49.2±0.6
MCH(pg)
15.5±0.6
15.4±0.6
15.8±0.3
MCHC(g/L)
341±8.9
353±10.3
320±5.3
RDW
, http://www.100md.com
0.340±0.014*
0.294±0.015
0.234±0.025
plt(×109/L)
734±248
588±206
467±216
MPV(fl)
6.5±0.6
5.3±0.6
7.3±1.2
, http://www.100md.com
PDW
0.177±0.017
0.156±0.006
0.193±0.014
*与NC和BALB/c比，P<0.001表2 SCID小鼠不同鼠龄起显著变化(P<0.05～0.001)
的外周血指标 检测参数
6～8周龄(n=18)
17～19周龄(n=15)
WBC(×109/L)
2.1±0.34
, 百拇医药
2.4±0.58
GR
0.755±0.063
0.740±0.060
Ly
0.210±0.045
0.241±0.053
RDW
0.340±0.014
0.236±0.033
渗漏率(%)*
5.5
, 百拇医药
26.7
*根据
±2SD,WBC>2.8×109/L计算渗漏率2.2 淋巴细胞转化和细胞毒活性 采用刀豆蛋白A(ConA,T细胞丝裂原)、脂多糖(LPS，B细胞丝裂原)激发和3H-TdR掺入法测得的cpm值如图1所示。按效靶细胞10∶1，加入3H-TdR标记的Yac-1细胞和EL-4细胞，测定LAK和NK细胞活性，按CI(%)=[1-实验组÷对照组]×100%计算其细胞毒活性(图2)。
图1 不同实验小鼠淋巴转化能力的比较
, 百拇医药
图2 SCIC、NC、Balb/c小鼠细胞毒杀伤活性的比较
3 讨论
我国引进的T、B淋巴细胞严重联合缺陷的SCID鼠与单纯T淋巴细胞缺陷的裸小鼠相比，对人类肿瘤的移植，在后者移植成功率低或不能移植成功，在前者有望成功[6]。在研究肿瘤侵袭转移方面，也是前者优于后者[7]，但尚未见到用于肿瘤生物治疗的报告。笔者曾报告不能在裸小鼠体内存活的人淋巴细胞可在SCID鼠体内生存3个月以上[8]，并能重建免疫系统，因而在其体内可建立人肿瘤-人免疫系统的嵌合模型，是研究肿瘤生物治疗的理想工具。SCID鼠的免疫学特性及其稳定性是该嵌合模型稳定性的关键，为此，我们作了如下研究。
3.1 外周血特征 从表1可见，SCID鼠与其它两种鼠相比，WBC、GR、Ly和RDW有非常显著差异，其中代表免疫功能的淋巴细胞的绝对值仅是BALB/c的1/16，NC的1/10。但红细胞体积分布宽度(RDW)显著高于BALB/c和NC，这点尚未见有文献报告。红细胞免疫是近年来被重视的新兴学科，以上有关红细胞和血小板系统的指标，对进一步研究SCID鼠T、B淋巴细胞以外的其它免疫学特性有所启迪，如RDW是否作为T、B淋巴细胞缺乏所致的代偿性改变呢?有待进一步研究。
, http://www.100md.com
3.2 免疫功能状态 图1提示，SCID鼠外周血淋巴细胞对ConA和LPS均未出现明显的转化增殖反应，而BALB/c与此相反，NC鼠仅对LPS起显著转化增殖反应。由此证明，SCID鼠T、B淋巴细胞均缺乏。从图2细胞毒性试验表明，SCID和NC鼠均缺乏LAK细胞活性，NK则在3种鼠中均健在。
3.3 “免疫渗漏” 从表2可见，SCID鼠随着鼠龄增加，免疫学特性将有所变化，Bosma称为“免疫渗漏(Leaky)”现象。造成SCID鼠联合免疫缺陷的原因，是DNA重组过程中VDJ重组酶缺陷，使其断裂端不能正常连接，致编码IG和T细胞受体(TCR)的基因发生异常，导致淋巴细胞分化阻止在T、B发育的前体阶段。出生后这种抗原受体基因有可能随机重排，从而表达有功能的抗原受体，使部分淋巴细胞恢复功能而出现“免疫渗漏”，其发生率为15%。本研究根据统计学惯例，把>
±2SD者视为异常，从表2中测算WBC>2.8×109/L为渗漏个体，渗漏率6～8周龄为5.5%(1/18)，17～19周龄为26.7%(4/15)。这提示在免疫学研究时一要尽量使用<6～8周龄小鼠，二要及时剔除渗漏个体。, 百拇医药
参考文献
1，Basma,GC.The mouse mutation severe combined immuno-deficiency (SCID) is on chromosome 16.Immunogenetics,1989,29∶54
2，Dorshkind K.Function status of cells from lymfoid myeloid tissue in mice with severe combined immunodeficiency di-sease.J Immunol,1984,132(4)∶1804
3，张 周.重度联合免疫缺陷小鼠的繁育及其应用初报.上海实验动物科学，1991，10∶193
4，汪 歌，杨 波，李 彦，等.严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠的饲养繁殖及其主要免疫器官的组织学观察.动物学报，1992，38(3)∶309
, 百拇医药
5，黄 强，徐庚达，王 强，等.NC裸鼠的饲育与应用.上海实验动物科学，1987，7(3)∶153
6，张素胤，陈 竺，陆丽娟，等.在SCID小鼠体内建立人急性单幼粒细胞白血病腹水模型.实验动物科学与管理，1996，13(3)∶38
7，薛克勋，高 进，赵雪梅，等.人体肿瘤细胞系在严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠的爪垫和皮下移植侵袭和转移的研究.实验动物科学与管理，1996，13(3)∶6
8，黄 强，衣服新，兰 青，等.榄香烯在HuPBL-SCID小鼠体内抗人胶质瘤免疫活性作用的研究.美国中华医药杂志，1999，5(1)∶6
收稿：2000-02-18, 百拇医药