《實驗動物科學(xué)》 六、裸大鼠的特性及應(yīng)用

裸大鼠是同英國阿伯丁Rowett研究所首先在1953年發(fā)現(xiàn)的，基因符號為rnu，。因難于飼養(yǎng)，僅維持至1960年代初。1975年再次發(fā)現(xiàn)純合子裸大鼠（rnu/run）。1977年2月在英國MRC實驗動物中心建立了裸大鼠種子群。1978年Festing首次詳細描述了裸大鼠，并報導(dǎo)了裸大鼠人癌異種移植。此后rnu裸大鼠分別引入歐洲及美日等國。1983年引入中國。1976年5月在新西蘭維多利亞大學(xué)發(fā)現(xiàn)了另一株裸大鼠，1979年由Mcneilage進行了詳細報導(dǎo)。為了與rnu裸大鼠區(qū)別，其基因符號命名為nznu。因rnu裸大鼠的應(yīng)用范圍較廣，故絕大多數(shù)資料來自rnu裸大鼠。

利用先天無胸腺裸小鼠建立動物人癌模型，是腫瘤模型研究的重大進展。這些模型已廣泛用于各種研究。裸大鼠的發(fā)現(xiàn)及人癌異種移植的成功，給腫瘤和免疫工作者增添了一個新的手段。由于以裸大鼠代替裸小鼠，具有移植瘤大、取血量多、可行某些外科小手術(shù)等優(yōu)點，因此比裸小鼠有具一定的優(yōu)越性。

（一）裸大鼠的特點

1．免疫器官及血細胞特性：裸大鼠免疫器官的組織學(xué)，與裸小鼠極為近似。Vos等報告，在3周齡裸大鼠縱膈的連續(xù)切片中，只見胸腺殘體，內(nèi)有未分化的上皮細胞及小囊種，而未見淋巴細胞。純合子裸大鼠（rnu/rnu）腸系膜及腘淋巴結(jié)相對小于雜合子（rnu/+）。淋巴結(jié)副皮質(zhì)區(qū)實際上淋巴細胞。脾的外形及重量上，雜合子與純合子并無區(qū)別，但依賴胸腺部位的小動脈周圍淋巴細胞。Berridge等報導(dǎo)，裸大鼠的白細胞總數(shù)在正常鼠范圍之內(nèi)，但分類計數(shù)卻有明顯不同。純合子（nznu/nznu）的中性白細胞較雜合子（nznu/+）高4倍，而雜合子的淋巴細胞較純合子高2.5倍。Vos報告，rnu裸大鼠血液淋巴細胞計數(shù)隨年齡而降低，而嗜中性、嗜酸性及單核細胞計數(shù)則明顯地增高。

2．免疫功能特性

⑴T細胞功能：先天性無胸腺，缺少T細胞，T細胞功能明顯有喪失。對皮膚移植，在雜合子對照組，同種皮膚移植約在10天后排斥，但在rnu裸大鼠，同種或異種皮膚移植生長可達3～4個月以上。對遲發(fā)型超敏反應(yīng)，rnu裸大鼠對結(jié)核菌素?zé)o陽性遲發(fā)型超敏反應(yīng)。用破傷風(fēng)類毒素和卵蛋白免疫，rnu裸大鼠血中未能測出IgM及IgG抗體；而在雜合子大鼠血中，可測出正常滴度的破傷風(fēng)毒素抗體。對T細胞有絲分裂原（植物血凝素、刀豆球蛋白和美洲商陸）的淋巴細胞轉(zhuǎn)化試驗呈陰性反應(yīng)。

⑵B細胞功能：一般說B細胞功能是正常的。Brooks等用抗Ig及抗T細胞抗體對rnu/rnu及rnu/+大鼠脾和淋巴結(jié)細胞行免疫熒光染色檢查，發(fā)現(xiàn)在rnu裸大鼠，Ig+標記的細胞及裸細胞比例增加，而大多數(shù)Ig+標記細胞被認為是B淋巴細胞。測定rnu裸大鼠與表現(xiàn)型正常大鼠（rnu/+或+/+）對大腸村菌LPS的IgM抗體滴度，沒有發(fā)現(xiàn)明顯差別。在體外用B細胞有絲分裂原金黃色葡萄球菌刺激rnu/rnu及rnu/+大鼠脾細胞，也未見攝取胸腺嘧啶能力的差別。

⑶NK細胞功能：NK細胞活力增強。De　Jong報告，裸大鼠NK細胞活力高于對照組。在腸系膜淋巴結(jié)，rnu裸大鼠NK活力比雜合子（rnu/+）高達10倍之多。Lotzovd將這方面的工作歸納如下：裸大鼠可測及NK細胞的活力；在腹腔滲液中，NK細胞的活力最高，周圍血及脾臟內(nèi)較低，骨髓無NK細胞活力；裸大鼠NK細胞活力高于胸腺大鼠；小于3周齡者未能測及NK細胞活力；用干擾素誘導(dǎo)劑ABPP可以提高NK細胞活力；介導(dǎo)細胞毒性的效應(yīng)細胞存留于富含LGL部分中；NK細胞活力的加強與干擾素的水平有關(guān)。

3．其它特征

⑴體毛稀少：裸大鼠并非象裸小鼠那樣完全無毛，而是體毛稀少，有時暫時完全消失，以后又復(fù)現(xiàn)。年齡較大的雄裸大鼠的尾根往往多毛。

⑵發(fā)育相對遲緩：與裸小鼠一樣，rnu裸大鼠發(fā)育相對緩慢。其體重僅相當(dāng)于正常大鼠的70%。

⑶雌性大鼠繁育能力低：與裸小鼠一樣，雌裸大鼠在妊娠期無乳腺發(fā)育，仔鼠因得不到母乳，生后很快死亡。故裸大鼠繁殖，仍用雄純合鼠（rnu/rnu）與雌雜合鼠（rnu/+）交配繁方法。新生仔鼠中純合體與雜合體的鑒別，主要以觸須的多少為據(jù)。仔鼠4周左右斷奶，生后3個月可用地交配。雄裸大鼠可用至7月齡，雌半裸大鼠（rnu/+）可用至一年多。在潔凈環(huán)境下，壽命最長的裸大鼠可活1～1.5年。

⑷易患呼吸道疾病：裸鼠因無胸腺，免疫力低下，易患各種疾病。裸小鼠易患鼠肝炎，而裸大鼠易患潰瘍性氣管支氣管炎及化膿性支氣管肺炎。其病因可能與仙臺病毒感染有關(guān)。飲水中加入四環(huán)素，對控制裸大鼠呼吸道感染有明顯效果，使壽命延長，如加四環(huán)素200～800mg/L，則平均壽命由116.8天延長到157.2天。

（二）裸大鼠的應(yīng)用

裸大鼠目前主要應(yīng)用于人癌的移植研究。因裸大鼠無胸腺，缺少T細胞，故能成功地移植異種皮膚和異種腫瘤，包括小鼠腫瘤及人腫瘤。Festing首先報告了裸大鼠異種腫瘤移植（人結(jié)腸癌及小鼠漿細胞瘤），但移植瘤生長后自發(fā)消退。此后陸續(xù)見到有關(guān)人癌細胞株及手術(shù)標本移植于裸大鼠的報導(dǎo)。裸大鼠人癌移植最常用皮下途徑，也有用腎內(nèi)、腦內(nèi)肌肉內(nèi)者?？梢陨L于裸大鼠的移植人瘤有黑色素瘤、惡性膠質(zhì)瘤、以及結(jié)腸、胰腺、肺、乳腺、腎、前列腺、外陰、宮頸等癌瘤。大多數(shù)人癌移植后，可見自行消退，僅少數(shù)腫瘤呈進行性生長。Colston報告9例人癌細胞株，7例移植成功，僅一例黑色素瘤呈進行性生長而未自發(fā)消退。Stragand報告兩例人結(jié)腸癌細胞株移植成功，但只有Lovo細胞株呈進行性生長；而另一株SW620移植成功后，90%裸大鼠可見腫瘤自發(fā)消退。Williams移植了5例人泌尿生殖系腫瘤細胞株于裸大鼠，3株成功，僅1株腎癌未見自發(fā)消退。其自發(fā)消退的原因尚不十分清楚，推測與裸大鼠T細胞介導(dǎo)的免疫功能，特別是NK細胞活性較強有關(guān)。但有作者認為，自發(fā)消退的原因這一可能與選用之裸大鼠年齡較大有關(guān)，而選用4周齡的幼裸大鼠可提高移植成功率。

最近國內(nèi)中山醫(yī)院肝癌研究所室成功地建立了裸大鼠人肝癌模型LTNR1及LTNR2，這是裸大鼠人肝癌組織模型的首次報導(dǎo)。他們還作了有關(guān)裸大鼠人癌移植研究的報導(dǎo)?？蓞⒖急緯诰耪碌谒墓?jié)文獻。LTNR1及LTNR2分別取材于裸小鼠人肝癌組織模型LTNM4及LTNM3。裸大鼠平均鼠齡為31.5(9～49)天，采用皮下移植途徑。通過病理及AFP檢測，證實裸大鼠人肝癌移植成功，至今已傳14代及5代。兩模型均具有如下特征：①保留了原人肝癌形態(tài)及功能特征，LTNR1及LTNR2均為等分化（Ⅱ-Ⅲ級）的肝細胞癌。LTNR1的AFP濃度較高，中位濃度8000ng/ml：LTNR2較低，不超過125ng/ml。②保留了裸小鼠人肝癌模型LTNM4及LTNR3的某些優(yōu)點：傳代移植成功率高，LTNR1及LTNR2分別為100%（65/65）及87.5%（14/16）；自發(fā)消退率低，3.1%(2/65)及0（0/14）；潛伏期短，12.7±3.9天及17.0±6.2天；腫瘤生長快速，平均每周幾乎平均直徑增長9.1±2.7mm與8.8±3.4mm。③具有產(chǎn)瘤量大，取血量多，較便于實行某些外科小手術(shù)等優(yōu)點。目前，已應(yīng)用這些模型開展了探索腫瘤標記、試行陽性掃描及實驗性治療等研究，并取得了初步陽性結(jié)果。

裸大鼠人肝癌模型的建立，不僅有利人肝癌的研究，而且給各種人癌移植帶來了新的希望。裸大鼠人癌模型的建立，可彌補裸小鼠人癌模型的某些不足，更好地促進腫瘤研究的進展。