實驗動物科學:第一節(jié)　免疫學研究中實驗動物的選擇與應用

一、免疫學研究中實驗動物的作用

免疫學是近年來醫(yī)學科學中發(fā)展較快的一門學科。隨著分子生物學、免疫化學等的發(fā)展和免疫學新技術的應用，免疫學得到了飛躍發(fā)展，不僅改變了許多舊的傳統(tǒng)觀察，而且由于免疫學的知識已滲透到醫(yī)學科學的各個領域，形成了多種新興學科，給許多疾病的診斷、預防及治療開辟了廣闊的前景�，F在在醫(yī)學理論與醫(yī)學實踐中，涉及有關免疫學的問題越來越多，受到人們廣泛的重視。

免疫學的發(fā)展與實驗動物科學興起有密切關系。免疫學的研究，包括從預防感染到區(qū)別機體自身或非自身的基本生物現象有研究，一般多選用實驗動物作對象，而且免疫學上的大量知識是通過動物實驗獲得的。特別是各種近交系和突變系動物、無菌動物、悉生動物及無特定病原體動物的培育，為免疫學研究提供了重要手段，大大促進了免疫學的發(fā)展。

為了研究免疫反應的原理以及發(fā)病機理的本質，單從人體內進行研究是非常困難的，我們觀察病人，無法了解他的遺傳背景，他過去和現在所處的環(huán)境，檢查前的免疫狀況以及今后發(fā)展的過程。以老年的免疫反應來講，雖然許多人對老年時的免疫狀態(tài)作了許多工作，但由于個體差異非常之大，單純用平均數很難說明問題，因為只能代表一個趨勢，而不是每個個體的真正反應。在這一群人中間，過去的基礎不相同，因而不能同過去比較，就是用平均數字也不能肯定當時的水平，無法確定，是結果還是老年的原因。各種免疫病也是如此。因此，要真正了解免疫的本質，就不能單在病人身上或取血做體外實驗，應主要在動物模型上進行研究，才能克服上述困難，取得更多真正能解決根本問題的突變性研究成果。

二、影響實驗動物免疫反應的因素

免疫反應是隨著動物種的進化而復雜化、精密化和完善化的，不同品種和品系動物的免疫反應有很大差異，因此在免疫學研究中選擇動物時要特別注意動物遺傳因素的影響，還要注意動物的年齡因素、感染因素、營養(yǎng)因素、藥物因素、母源因素、應激因素、免疫抑制劑等因素對動物免疫反應的影響。

（一)動物的遺傳因素

根據研究表明小鼠、豚鼠、家兔等動物對特異性抗原的免疫反應受遺傳控制。動物體內免疫反應的基因決定著動物對各種疾病的易感性，決定著自身免疫病和體液免疫反應。這種免疫反應的基因緊密連接在這些動物體內主要組織兼容系統(tǒng)上。如帶等位基因H-2b的小鼠（如C57BL，C57L，129/J)比帶有等位基因H-2K的小鼠（如C58，AKR，C3H)的抵抗力強，后者對小鼠白血病病毒和腫瘤病毒十分易感，又如SWR/J（H-2q)小鼠對淋巴細胞性脈絡叢腦膜炎病毒（LCM)非常敏感，而C3H/J（H-2k)小鼠對該病毒有強大的抵抗力。這些例子說明由于遺傳因素的影響，不同品系動物的免疫反應是有明顯差異的。此外，不同種類動物的免疫反映也有差異，如研究第Ⅳ型變態(tài)反應（Arthus反應)，家兔是一種好的實驗動物，而豚鼠和大鼠不能采用。豚鼠通常產生少量的IgM。

脊椎動物免疫系統(tǒng)的發(fā)生與種系化密切有關（見圖10-1、2和表10-1)：原始脊椎動物的淋巴器官發(fā)育還不完善，如圓口類動物沿其消化道有散在的淋巴結和淋巴細胞，并出現了胸腺，隨著進化有了原始的腎臟，在魚類還出現了肝臟。這些器官和組織開始時也多分布在消化道附近，這是由于原始脊椎動物（圓口類)及魚類攝食時吸進大量水，并通過鰓孔將水排出，因此咽頭部最先遭受病原微生物的侵擊，為此在消化道附近產生了相應的御體系。而到了高等脊椎動物，由于種系的進化，這些器官的分布就多樣化了。但從高等動物胸腺個體發(fā)生來看，它也是從第三、第四咽囊腹側上皮演化發(fā)育而來，說明這跟種系發(fā)生有關。

雖然圓口類動物就能產生IgM，但無控制B淋巴細胞分化發(fā)育的中樞器官，至兩棲類開始出現較原始的類囊器官。而爬行類動物的類囊，位于消化道的末端。鳥類以外其他動物有類體液免疫完善的免疫系統(tǒng)。

因此，在免疫學研究中進行實驗動物選擇時，要特別注意遺傳因素對免疫反應的影響，各種實驗動物具有不同的免疫反應和免疫特點。下面再舉個典型例子。實驗動物補體系統(tǒng)各成分的缺陷因實驗動物的種類不同而有明顯差異。

補體缺陷（Complemenr　Deficiencies)

圖10-1　脊椎動物的免疫反應

圖10-2　免疫應答反應的種系發(fā)育主要代表

C1　雞

C2　豚鼠、大鼠

C3　狗（Brittary　Spaniel)

C4　金黃地鼠

C5　小鼠（K/HeN.AKR/N、B10、DZ/DsnN)

C6　兔、地鼠

當C1g缺乏時可出現嚴重的聯合性免疫缺乏病，反復發(fā)生威脅生命的感染；C1r缺乏時發(fā)生壞疽性紅斑，反復的細菌感染，狼瘡樣綜合癥；C1s缺乏時，出現紅斑狼瘡，進行性腎小球腎炎，關節(jié)炎；C4缺乏時可發(fā)生狼瘡，關節(jié)炎、類過敏性紫癜；C2缺乏時發(fā)生狼瘡，致死性皮肌炎，類過敏性紫癜，狼瘡樣綜癥，進行性腎小球腎炎，反復感染；C3缺乏時對感染的易感性升高；C5缺乏時可發(fā)生狼瘡，腹瀉及消耗�。篊6缺乏時，可發(fā)生反復G（-)感染，淋菌性多關節(jié)炎，反復發(fā)生腦膜炎。

表10-1　脊椎動物免疫系統(tǒng)種系發(fā)生的比較

（+)可能存在，+*有功能相似的類囊器官。

圖10-3　各種動物胸導管淋巴細胞數目的變化（細胞數/公斤體重)

（二)動物的年齡因素

免疫學研究中選擇適宜年齡的實驗動物是非常重要的，年齡影響著實驗動物的免疫機能。如幼齡動物的免疫系統(tǒng)機能發(fā)育不完善或機能很弱。一般來說，動物的免疫機能在青年期達到高峰，以后隨著年齡增大逐漸減弱，主要表現有血清中免疫球蛋白含量低，細胞免疫功能下降，惡性腫瘤和自身免疫性疾病的發(fā)病率增高等。據研究，小鼠、大鼠和豚鼠隨年齡增加免疫反應的活性也減弱，老齡鼠產生IgG和IgM的能力僅為年青成年鼠的10%左右，細胞免疫同樣也減弱。因此，老齡鼠對誘發(fā)腫瘤極敏感。

實驗證明給胚胎期或新生期的動物注射異基因型細胞時很容易造成對該細胞的免疫無反應性（Immunolgical　Unresponsivenss)，而對成年動物注射異基因型細胞時通�？梢�起免疫反應。據認為這種免疫耐受性與免疫系統(tǒng)（包括中樞淋巴樣器官即骨髓、胸腺和外周淋巴樣器官即脾臟、淋巴結、腸管相關淋巴樣組織以及循環(huán)的淋巴樣細胞)的發(fā)育未臻成熟有關。

Heidrick和Makindan氏認為老齡鼠細胞免疫中免疫細胞的缺乏，可能是由于T細胞和B細胞沒有能力增殖的緣故。通常以為動物越是趨于老年，免疫反應的自隱機制被破壞的機會就越多，因而發(fā)自身免疫疫病的機會就越多。這種自穩(wěn)對動物的正常生命活動乃至生存具有重要意義。在正常情況下，健康機體對自己的細胞、非細胞成分如蛋白質、多糖等是不發(fā)生“明顯的”免疫反應的（自身免疫耐受狀態(tài)，Selftolerance)，而對非自己的抗原則發(fā)生免疫反應，也就是說機體通過免疫系統(tǒng)能識別“自己”和“非自己”。這種自我識別能力稱之為自穩(wěn)機制。

（三)動物的母源因素

各種哺乳類動物的胎兒和出生仔畜免疫的獲得不同。在初乳中主要為IgA，初生動物血清中的母源抗體大部分為IgG，對仔畜預防病毒和細菌感染起著一定的保護性免疫作用。大部分IgA對粘膜表面起著局部保護作用，而IgG起著總的保護作用。但是母源抗體還有有害作用，它能誘發(fā)新生動物溶血病（如駒)和抑制出生動物的主動免疫。

雌性動物將母源抗體轉移給胎兒或仔畜的途徑和特異性不同，這與動物胎盤的結構和類型有關（見下頁表10-2)，一般來說，有三種主要的轉移途徑，隨動物種類不同，有的經絨毛膜尿囊胎盤轉移；有的經卵黃囊上皮和卵黃循環(huán)轉移；還有是初乳經腸道吸收。前兩者被認為是胎兒期獲得抗體的途徑，后者為出生后轉移抗體的途徑。

免疫球蛋白的轉送是有選擇性的，有些種類的抗體易轉移，同種（系)抗體轉移比異種抗體快。胎盤對各種母源抗體也有選擇性，如：靈長目中Igg　易通過胎盤屏障，IgM、IgA和IgE則不能。家兔的IgG和IgM易通過胎盤到達胎兒。關于母源抗體選擇性的轉移機制還不清楚，一般認為，這種選擇性的轉移是由于組織能選擇性地識別抗體的F。端造成的，母源抗體轉移中具有選擇作用的組織見表10-3。動物常乳和初乳中檢出抗體的類型見表10-4。

表10-2　動物的胎盤屏障和母源抗體的轉移

表10-3　母源抗體轉移中呈現選擇作用的組織

表10-4　動物常乳和初期中免疫球蛋白類型

（四)動物的感染因素

病毒、細菌、真菌或寄生蟲的感染都能多方面地改變動物機體的生理功能，這種改變無疑將影響到動物的免疫系統(tǒng)。動物感染可引起繼發(fā)性營養(yǎng)不良，從而影響到免疫反應。一般實驗動物常發(fā)生病毒的隱性感染，在以下幾方面影響免疫功能：抗體產生的方式，免疫球蛋白的數量，免疫耐受性的產生，植皮排斥，植皮對宿主的反映，遲發(fā)型變態(tài)反應www.med126.com，淋巴細胞轉化和吞噬作用等。

動物病毒感染引起的免疫抑制表現：干擾正常免疫系統(tǒng)的功能；改變抗原的吸收和處理；破壞抗體形成細胞和漿細胞（如白血病病毒)。病毒感染后也可引起免疫增強的表現，如乳酸脫氨酶病毒LDH，委內瑞拉馬腦脊髓炎病毒VEE等病毒，能增加產生抗體細胞數量：感染病毒的細胞能產生微量核苷酸，起著佐劑的作用；病毒還能促進免疫細胞對抗原的處理。

動物感染呼吸道病毒、腺病毒、流行性脊髓灰質炎病毒、仙臺病毒、痘苗病毒、單純瘡疹病毒、新城疫病毒等病毒時，能夠抑制淋巴細胞的轉化。肝炎、肢骨發(fā)育不全（Ectromelia)、淋巴細胞性脈絡叢腦膜炎（LCM)、乳酸脫氨酶病毒（LDH)能抑制網內皮系統(tǒng)的機能。而Friend白血病、Moloney白血病和委內瑞拉馬腦脊髓炎（VEE)能增強吞噬細胞的吞噬作用。

三、實驗動物免疫反應的特點

（一)靈長類（除人外)

靈長類動物主要有四種免疫球蛋白，即IgG、IgM、IgA、和IgE。新界猴（除一種卷尾猴外)沒有發(fā)現IgA。已證明在獼猴、狒狒和黑猩猩中有抗寄生蟲性抗原的IgE抗體，但在新界猴中仍無此種抗體。高等靈長類與人的免疫球蛋白有較強的交叉反應，但長臂猴例外。

靈長類動物具有血性絨毛膜胎盤，只允許IgG通過，IgM、IgA、IgD和IgE是不能通過的。新生的猴子不能從初乳中吸收抗體。妊娠第九個月獼猴的胎兒和成年獼猴在抗原初次刺激后6天產生IgM，妊娠第58天的胎兒對同種植皮產生排斥，而羊胎兒的這種反應發(fā)生在80天。

80%出生的狨猴是胎盤血管吻合的雙胎。用性別染色體分析能證明不同性別的雙胎中血液存在交換。在血液交換的狨猴雙胎中，異性共生的雙胎已證明有免疫耐受現象。因此，它們之間互相接受植皮。狨猴對接受不同亞種的植皮有免疫反應，亞種內植皮要比亞種間植皮存活的時間約長一倍。

靈長類動物在研究人的反應素（IgE)型超敏反應中起著重要作用。反應素型抗體（又叫皮膚過敏性抗體)特點之一，是能固定在同源或密切相關種的皮膚及其它組織上（如：肺、結腸)。由于獼猴同人在種的發(fā)生上有近緣關系，所以它們能用過敏人的血清引起P-K反應（Prausniz-Kusrner)。在靈長類中，狒狒、獼猴、狨猴、卷尾猴、狐猴是人類過敏性患者反應素抗體引起的萎縮性多軟骨炎（PCA)的最好接受者。一些學者證明，靈長類動物是人呼吸道變態(tài)反應病的動物模型。

（二)狗

狗的免疫球蛋白有IgG、IgM、IgA、IgG₁和IgG₂。在狗花粉病和各種蠕蟲感染中發(fā)現有IgE。Patterson氏等指出成年狗對各種蛋白抗原只產生少量的循環(huán)抗體。胎兒和新生狗也有類似情況。

Lewis等認為新生狗和成年狗對顆粒性抗原（綿羊紅細胞)均能產生較好抗體，但新生狗初次免疫反應所產生的抗體幾乎是IgM類，成年狗則產生的抗體是IgM和IgG，這兩種免疫球蛋白的數量與初生狗的IgM幾乎相等。新生狗在再次反應中有合成IgG和IgM。

Gerber氏等報告了小獵兔犬（Beagle　Dog)循環(huán)的T淋巴細胞對PHA的反應，6-12周齡比0-4周齡顯著為多。對PHA發(fā)生反應的高峰在6周到6個月齡之間，以后隨年齡而下降。小獵兔犬在出生時的胸腺大約為100mg，到12周齡增加到300mg以上。白細胞總數隨年齡增加而逐漸減少。

狗除用作一般移植研究外，越來越多地作為免疫病研究的動物模型。除人之外，對氣溶膠出現變態(tài)反應的動物，狗大概是僅有的一種。因此，人的變態(tài)反應和氣喘的研究，狗是適宜的動物模型。人花粉病的臨床表現為結膜炎、鼻炎和皮炎，狗季節(jié)性花粉病多數只有皮炎，無眼和呼吸道癥狀。人的這種變態(tài)反應是由IgE引起的，狗由豚草花粉（Raweed　Pillens)致敏后，血液和皮膚中也有IgE抗體。

（三)兔

兔常被用于實驗室制備抗體，多用新西蘭色。由于所用兔的品系、品種、種和個體的不同，對某種抗原產生抗體的能力也經常不同。有些品系的兔，至少有20%產生的抗體效價或無效價，為了得到高效價的血清，10只兔作為一組進行免疫要必要的。

兔腸道淋巴組織由派伊爾氏淋巴集結，圓囊（在回盲腸連接處的集合淋巴小結)和闌尾構成。Waksman氏等敘述了淋巴細胞組織中形態(tài)和機能不同的三個部分：圓體（Dome)含有原始和成熟的B淋巴細胞；冠（Corona)含有小淋巴細胞胸腺依賴區(qū)含有后毛細菌小靜脈、濾泡。他認為圓體可能相當于囊淋巴器官，能產生B淋巴細胞。濾泡是一種非特異性的B細胞大量增殖（擴大)的器官。集合淋巴小結、圓囊和闌尾都含有T細胞，T細胞經過后毛細胞管靜脈到達闌尾。集合淋巴結和闌尾內還同時存在著B細胞，但沒有抗體形成細胞。這種界線分明的T、B淋巴細胞系統(tǒng)及B細胞迅速地增殖和遷移（腸道淋巴器官中，B細胞參加免疫反應，但不長久停留)可能使腸道局部缺乏免疫反應。集合淋巴小結是產生IgA細胞的重要來源。

兔的IgA大量存在于腸粘膜和初乳中，這種分泌型抗體的合成是在腸、乳房和支氣管腺體間質的漿細胞以及脾和淋巴結中。

兔的反應素抗體相當于人的IgE。兔的IgM能增強反應素的形成，而IgG能抑制反應素抗體的生成。

兔被用來作過敏反應的研究。IgG和IgE引起的過敏反應，臨床癥狀相似，機理都是抗原-抗體結合和血小板-白細胞凝集形成沉淀物，釋放藥理活性物質（組織胺和5-羥色胺)進入肺循環(huán)，在右心的出道中產生一種機械和藥理的聯合作用，導致循環(huán)性虛脫。IgG誘發(fā)血小板或嗜堿性的細胞釋放影響血管的胺要依賴補體的作用，而IgE誘發(fā)釋放的胺不依賴補體。

（四)豚鼠

豚鼠中已確定的免疫球蛋白有：IgG(IgG₁、IgG₂)、IgA和IgE。IgG₁是變態(tài)反應的媒介，IgG₂與小鼠的IgG₁和IgG₂相似，在抗原一抗體作用中起結合補體的作用。

豚鼠除作為補體的來源外，已廣泛用于免疫的發(fā)生和遲發(fā)型變態(tài)反應的研究。近新繁殖的豚鼠2系和13系常被用于免疫學研究。這兩個品系對特異性抗原產生的免疫反應有顯著不同。例如，當給豚鼠2系和13系注射含有相同抗原的福氏（Freund)完全佐劑時，豚鼠2系（和一些Hartley系豚鼠)表現明顯的遲發(fā)型變態(tài)反應，對DNP-PLL（二硝基苯－多－L－溶解素)產生高濃度的抗體，而豚鼠13系不出現免疫學反應。另一方面，豚鼠13系和Hartley系豚鼠對聯胺嗪（Hydralazine)都能產生抗體和遲發(fā)型變態(tài)反應。豚鼠2系僅呈現弱反應或無反應。

豚鼠的皮膚已被用已結核菌素的皮內試驗和接觸過敏物質的遲發(fā)型變態(tài)反應的研究。豚鼠和人的結核菌素反應差別是有無細胞浸潤，另外豚鼠的遲發(fā)型變態(tài)反應在24-48小時達到高峰，人在48-96小時達到高峰；人和豚鼠接觸敏感的化學物質引起的變態(tài)反應，細胞反應非常相似，而對皮內接種抗原的反應卻有明顯的不同，豚鼠比人有更多的白細胞和巨噬細胞對抗原起反應。

當進行免疫學研究選擇豚鼠時，應特別注意機體本身的因素，如：年齡、體重、飲食和遺傳因素。Baer氏等認為2-3月齡或體重為350～400克的豚鼠作遲發(fā)型變態(tài)反應最合適。豚鼠13系對結核菌素型變態(tài)反應比豚鼠2系敏感。相反，豚鼠2系對接觸性過敏反應比豚鼠13系敏感。Hartley系豚鼠對結核菌素型變態(tài)反應和接觸反應皆敏感。這些現象說明抗體發(fā)生遲發(fā)型變態(tài)反應的能力同樣也處于基因的控制之下。

最近，一些學者以豚鼠作為研究過敏或速發(fā)型過敏反應的實驗模型。在全身變態(tài)反應中，肺是休克器官，肥大細胞是靶細胞，組織胺是主要的藥理價質。在豚鼠在兩種類型的變態(tài)反應抗體，即IgG1和IgG2。

Recently　Arko報導，在進行淋病研究中使用的實驗動物，豚鼠是最令人滿意的免疫學模型。豚鼠象人一樣具有延長和限制遲發(fā)型真皮變態(tài)反應顯現的能力，這種現象常作為腫瘤免疫的指標之一。

（五)倉鼠

Coe氏等研究了Syrian倉鼠的免疫反應，發(fā)現有電泳快的（IgG1)和慢的（IgG2)兩種TS亞類免疫球蛋白。當以雞蛋白鹽水作為抗原，接種倉鼠，倉鼠產生IgG1；若將雞蛋白與福氏佐劑一起接種倉鼠，則能產生IgG1和IgG2。倉鼠的IgG1能誘發(fā)PCA反應，不能產生全身過敏反應。Coe氏等認為這可能是由倉鼠在變態(tài)反應中缺乏必要的影響血管的胺的緣故。倉鼠的IgG2能固定補體，并在豚鼠中誘發(fā)PCA反應，IgG1不能固定補體。

（六)小鼠

小鼠的免疫球蛋白有IgM、IgA、IgE、IgG₁、IgG₂a和IgG₂b。近交系小鼠對不同抗原的免疫反應是在常染色體的遺傳控制之下，這種常染色體上有支配免疫反應的基因（Ir)，基因連接在主要組織相容位點（H-2)上�；�因Ir好象同T細胞的機能有關系，與B細胞的關系不大。

小鼠雖然能產生遲發(fā)型變態(tài)反應，但很少見到典型的表皮反應，也不象其他動物那樣有規(guī)律。小鼠能被誘發(fā)產生速發(fā)型變態(tài)反應，它的全身性過敏反應的特點是循環(huán)不暢，循環(huán)性虛脫，常在幾小時甚至10到20分鐘死亡。在體外過敏反應實驗中，只有小鼠子宮能用來作Schultz-Bale反應。小鼠的IgG和IgE能使皮膚致敏，引起被動真皮過敏反應。誘發(fā)小鼠的Arthus反應比較困難，既使發(fā)生，與其他實驗動物（如兔)相比也不那么激烈。小鼠不象大鼠和豚鼠那樣，以福氏完全佐劑接種不小鼠的脊髓或腦內很難誘發(fā)實驗性變態(tài)反應腦脊髓炎（EAE)，用主要組織相容性綜合體不能控制小鼠對實驗性變態(tài)反應腦脊髓炎的感受性。

（七)大鼠

在大鼠中，連接在主要組織相容綜合體（H)上的免疫反應基因（Ir)控制著對GT（L-谷氨酸和L-酪氨酸)和GA（L-谷氨酰胺和L-氨基丙酸)的免疫反應，豚鼠與其相似。

大鼠和豚鼠的免疫反應基因lr控制著體液抗體反應和細胞免疫。已經證明，大鼠對綿羊細胞（SRBC)和牛r球蛋白（BGG)的免疫反應有品系的差異。

大鼠有反應素抗體IgE，蠕蟲感染常能誘發(fā)大量的IgE抗體，它們存在于血液循環(huán)之中。常規(guī)的免疫法只能使大鼠產生少量反應素，在體內存在的時間較短。有些品系大鼠，如Hooded　Lister和Spragus-Dawley，能產生較多的IgE，再次注射抗原，IgE也隨之上升。百日咳菌免疫大鼠主要產生IgE，如在此抗原中加入福氏完全佐劑，免疫大鼠則產生IgGa。

（八)豬

已經知道豬有三種免疫球蛋白，即IgG（IgG₁和IgG₂)、IgM和IgA。豬初乳中的免疫球蛋白主要是IgG（其中IgG1為主)，其次是IgA。泌乳2-3天后，乳中IgG和IgM迅速下降，但IgA的量仍保持相對穩(wěn)定。

豬的IgA同人的IgA有交叉反應。IgA有單體和存在于分泌中的雙體兩種，它們分別為7s和10s。腸道固有層中包含著多量分泌IgA的漿細胞。

（九)反應動物（牛、綿羊、山羊)

反芻動物已經確定的免疫球蛋白有IgG（IgG₁和IgG₂)、IgA、IgM和類似IgE。同其它動物一樣，IgG是主要的免疫球蛋白，IgG₁能固定補體（IgG₂不能)，并能選擇性從血清到乳汁中去，所以初乳和常乳中IgG₁是主要的免疫球蛋白（75%)，而IgA和IgM僅占初乳抗體的20%。這些初乳中的免疫球蛋白對于幼畜的存活是非常重要的，它們能協助胃腸道預防感染。

Silverstein氏等研究了羊免疫反應的個體發(fā)生，發(fā)現不同日齡的胎兒對抗原的反應有顯著差別。41天的胎兒對細菌噬菌體×174能產生抗體，56天的胎兒對鐵蛋白能產生抗體，80天的胎兒對血清蛋白能產生抗體，120天的抬兒對卯清蛋白能產生抗體。胎兒對卡價苗、傷寒沙門氏菌或白喉桿菌病毒沒有反應，羊胎兒對抗原同樣會產生典型的初次抗體反應。

四、近交系動物在免疫研究中的應用

（一)自身免疫性疾病

自身免疫性疾病主要的發(fā)病機理是免疫復合物造成的損害，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE)、腎炎、類風濕性關節(jié)炎等，已知抗體起作用的疾病有重癥肌無力、甲狀腺機能亢進癥等，此外還有一些目前不清楚的免疫病，即對其抗原和抗體的免疫反應性都不清楚，這些病研究起來比較困難。由于免疫復合物病有較好的動物模型，研究起來就方便多了。

1．研究感染與自身免疫病的關系。

純系新西蘭黑色小鼠（New　Zealand、Black,NZB)在出生后4-6個月大多數發(fā)生自身免疫性溶血性貧血。免疫學檢查表明，其紅細胞表面有自身抗體，血清中有抗核機體，病鼠的淋巴結、胸腺、脾臟及胰腺內可以查到C型致瘤RNA病毒（此病毒還能引起白血病)。將含有此病毒的組織輸給（NZB×BALB/c)F₁時，能引起抗核m.payment-defi.com/yishi/抗體的生成和腎小球腎炎。據推測，當宿主細胞受到病毒感染后，釋放出DNA，刺激免疫系統(tǒng)生成抗DNA自身抗體，此抗體與游離的DNA結合，形成免疫復合物沉積在腎小球基底膜上，引起腎小球腎炎，因此認為本病是由于這種病毒感染所觸及的。此外，還發(fā)現約有50%的病鼠有抗自身T淋巴細胞的抗體，且其出現頻率隨鼠齡增加而升高，這種自身抗體能與正常鼠及病鼠的T細胞發(fā)生反應，引起T細胞（包括抑制性T細胞)減少或功能衰退，結果，B淋巴細胞乃生成大量多種自身抗體。人的系統(tǒng)性紅斑狼瘡與NZB小鼠的這種自身免疫病十分相似，也能在淋巴樣組織中查到C型RNA病毒顆粒，其T淋巴細胞也能釋出病毒顆粒，也能查到抗自身T淋巴細胞的抗體（約占一半病例)而且病理變化也基本上與NZB小鼠的這種自身免疫病相同。

除了NZB小鼠的自身免疫性溶血性貧血以外，阿留申貂腦病（一種腦的退行性變性病)、小鼠的淋巴細胞性脈絡叢腦膜炎、羊的瘙癢�。╯krapie)、馬的傳染性貧血也都是由于慢性病毒感染引起的自身免疫病。人的Kuru病與羊的瘙癢病、阿留申貂腦病相似，Kurn病只見于新幾內亞的高爾族人，尤其是女人，她們有吃人肉的風習，自從禁止了這種風習以后，此病的發(fā)病率明顯地下降了。

2．研究自身免疫性疾病與遺傳的關系

進行動物自發(fā)的自身免疫病的遺傳學分析對于了解遺傳因素在人類自身免疫病中的作用很有幫助。如（NZB×NZW)F1小鼠由于MHC決定的抑制性T細胞功能喪失或減退，能自發(fā)地發(fā)生與人的系統(tǒng)性紅斑狼瘡十分相似的自身免疫病，因此，一般認為它是人類自身免疫病的最佳天然模型。用系內同代互交和回交法可以推斷：最低限度有三對等位基因控制免疫系統(tǒng)對自身抗原的反應；控制抗紅細胞抗體生成的基因可能不同于控制抗核抗體生成的基因。這種推斷也在一種萊克享有純系雞的自身免疫性甲狀腺炎的遺傳學分析中得到了證實。這種雞的自身免疫性甲狀腺炎的發(fā)病受Ir基因控制，它們缺乏控制性T細胞的功能。所以，B淋巴細胞能生成大量抗甲狀腺自身抗體，通常這種雞在孵出后二周即可查出抗甲狀腺抗體，幾個月后出現嗜睡、羽毛生長障礙，最后出現肥胖癥及甲狀腺機能低下的癥狀。如果在剛孵出時切除腔上囊，則可使這種甲狀腺炎的發(fā)病率減低，或使其病情減輕，抗甲狀腺抗體的效價下降。

3．研究胸腺功能低下與自身免疫病的關系

將新生小鼠摘除胸腺，造成T淋巴細胞缺乏的狀態(tài)，可見小鼠逐漸地發(fā)生消耗病（Wasting　Discase)，其主要表現是體重下降，腹瀉、反復發(fā)生感染。有些小鼠發(fā)生了與人的SLE相似的自身免疫性溶血性貧血、皮疹、肝炎及腎小球腎炎。但是，如果把去胸腺小鼠放在無菌環(huán)境中飼養(yǎng)，就不發(fā)生上述自身免疫性疾病。這說明對于自身免疫性疾病的發(fā)生來說，胸腺機能低落是重要的內在因素，而微生物的感染等則是重要的外界因素。又如，給新生的NZB小鼠摘除胸腺后，該小鼠的自發(fā)性自身免疫病加速發(fā)展，并迅速地出現溶血性貧血，血清中出現抗體DNA抗體、抗DNA組蛋白抗體、LE細胞及免疫復合物性腎小球腎炎。但是，如果把幼小無病的NZB小鼠的淋巴細胞輸給這些小鼠，則可防止自身免疫病的發(fā)生，反之，如果病鼠的脾細胞（含T淋巴細胞在內)輸給幼小無病的NZB小鼠，則小鼠將迅速持續(xù)地合成自身抗體。這些實驗結果提示：胸腺功能衰退引起抑制性T淋巴細胞缺乏，與自身免疫病的發(fā)生之間有著密切的關系。與此相似，給剛剛孵出的萊克享肥雞摘除胸腺時也能加重其日后出現的甲狀腺功能低下�，F在知道：胸腺功能正常是T淋巴細胞的正常分化、成熟所不可缺少的。如果胸腺功能減退，則胸腺激素的產生必然減少（事實上，SLE病人及NZB病鼠血中的胸腺激素水平是低的)，故T淋巴細胞，包括抑制性T淋巴細胞的分化、成熟將發(fā)生障礙（停滯)，結果，對自身抗原有反應能力的B淋巴細胞將不受遏制地產生大量自身抗體。

4．研究紅斑狼瘡疾病

對人的系統(tǒng)性紅斑狼瘡（Systgmic、Lupus　Erythematous,SLE)，長期以來一直使用有自發(fā)類似狼瘡性腎炎疾病的B/WF1（NZB×NZWF1)小鼠作動物模型，研究病因和治療方法，取得了很多資料。最近美國杰克遜實驗室的Murphy醫(yī)生，建立培育了有自發(fā)性紅斑狼瘡的MRL/MP/lprl(MRL/L)小鼠和BXSB小鼠（只有雄性鼠發(fā)生早期狼瘡腎炎)，用這些小鼠研究，得到了新的見解，重新評價了狼瘡腎炎的發(fā)病機制。

現在至少有十幾個品系的小鼠可以自發(fā)產生與SLE類似的自身免疫病，文獻中報導的主要有四個品系，它們有各自不同的表現（見10-5、6)。表10-5中四種小鼠都是到一定年齡時發(fā)生SEL，表現為抗體上升，免疫復合物增多，腎炎，而后逐漸死亡，可是它們還有不同的發(fā)病特點，例如NZB小鼠主要還有較多的抗紅細胞抗體，而MRL/L基本沒有；MRL/L有類風濕因子、關節(jié)炎、淋巴組織增生，其它小鼠沒有等。所以NZB可作為免疫性溶血性貧血的最好模型，MRL/L是研究類風濕的模型，NZB/W可以作為SLE的最好模型。此外值得注意的是胸腺對發(fā)病的影響也不同。幼小時切除胸腺，NZB/W的病有增加，說明切除胸腺后T細胞的抑制性降低，B細胞亢進，MRL/L去胸腺后不得病。

表10-5　四種SLE品系小鼠的表現

表10-6　四種SLE品系小鼠自身混合淋巴細胞培養(yǎng)結果

表10－6中四種小鼠的自身淋巴細胞混合培養(yǎng)反應性也不一樣，說明它們的細胞本身有病變，不單有抑制性T細胞異常。

幾種SLE品系小鼠的主要免疫學特性：

⑴NZB系：

來自N20第三代中的一對黑鼠。H-2d，淋巴細胞表面同種抗原（Thy-1.2,Ly-1.2,Ly2.2,Ly3.2,Qa-1a,Mlsa,Tlau),

①有自身免疫性溶血性貧血癥：在4-5月齡以前Ht　值平均為44%，以后伴隨增齡而下降，14月齡為32%，母鼠在6月齡后，公鼠在8月齡后出現Coombs氏試驗陽性，伴隨增齡陽性化率增高，10月齡為50%，12月齡以后達100%。自6月齡起出現抗核抗體。老齡小鼠出現紅斑狼瘡細胞。

②有高血清免疫球蛋白�。貉�清免疫球蛋白量異常之高，特別是IgM和IgG量遞增。IgM量在一生中遞增，其遞增與性別、病情及Coombs氏試驗都無關，并不因無菌飼養(yǎng)或初生期摘除胸腺而減少。血清中有抗2-和3-硝基酚抗體，且效價高。

③有類狼瘡性腎炎：8月齡以后的小鼠自發(fā)與人的狼瘡腎炎相似的以腎小病變?yōu)橹鞯哪I病變，并感染C型病毒。腎病變的為免疫復合物沉著所致。

④有特殊的胸腺病理組織學變化：伴隨增齡胸腺重要較其它近交系小鼠為早期減小，髓質中形成淋巴濾泡，上皮細胞增殖，皮質中漿細胞和肥大細胞浸潤。該現象與2～3周齡后出現的抗胸腺細胞自家抗體有關。

⑵NZW系

H-22，淋巴細胞表面同種抗原（Thy-1,2)。NZW與NZB雜交仔一代動物B/WF1（NZB×NZWF1)，有自發(fā)的類似狼瘡性腎炎、紅斑狼瘡細胞（LE細胞)陽性和抗核抗體陽性。

⑶BXSB系

來自C57BL/6J×SB/leF1，H-2b,淋巴細胞表面同種抗原（Thy-1,2、TL-、Ly-1,2、Ly-2,1,Ly-3,1、Qa-1b)，抗自身紅細胞陽性，淋巴組織增生，B淋巴細胞增多。

⑷MRL/1系

MRL/1小鼠是由C57BL/6J（H-2b)、C3H/Di(H-2k)、AKR/J(H-2k)及LG/J(H-2b)四個品系反復雜交育成的白化小鼠。從交配的過程推斷，基因組成是LG75%，AKR12.6%,C3H12.1%,C57BL/60.3%。同種抗原和表現型是H-2k,Lyt-1.2+,　Lyt-2.1+,Lyt-3.1+,Lyt-1.2+,TL-。IgG2a的同種異型為a。其它免疫學特性有：

①有全身性淋巴結顯著腫脹：3月齡時腫脹明顯可見，交隨日齡增長而增大。

②有腎炎及血管炎、多呈急性或亞急性腎炎和多發(fā)性血管炎。4-5月齡時，用熒光標記可見抗IgG和C3抗體。在腎小球的腎毛細血管壁和腎小球膜上，能明顯檢出免疫復合物。血管內皮細胞和腎小球膜增殖，基底膜肥厚，有蛋白樣物質沉著，類似人的狼瘡腎炎。

③有類風濕關節(jié)炎：類似人的類風濕性關節(jié)炎，20-25%的MRL/1小鼠有關節(jié)軟骨破壞，滑膜增厚，形成血管翳，滲出液貯留等類似人的類風濕關節(jié)炎的病狀。

④有高免疫蛋白及補體減少：血液中免疫球蛋白量常呈高值、5月齡時達MRL/n小鼠的5倍，4～5月齡鼠的IgG達26mg/dl，約為正常小鼠的6-7倍。分類測定的結果是：IgA、IgM、IgG2b為正常小鼠的2倍，IgG1、IgG2a為6倍。血液中補體效價隨月齡增長而下降。

⑤有半抗原抗體及自身抗體等。2-3月的MRL/1小鼠，在血清中檢出抗2-硝基酚和抗3-硝基酚抗體�？箚捂淒NA抗體也在2-3月齡時被檢出并隨日齡而升�？闺p鏈DNA抗體、抗Sm抗體；抗核糖核苷蛋白（RNP)抗體，抗ATP抗體等各種抗核成分的抗體效價也上升。

⑥有免疫復合物。血液中的免疫復合物可用多種方法檢測到，MRL/1小鼠比其它狼瘡小鼠的檢出效價都高。免疫復合物與狼瘡腎炎和血管炎都有直接關系。

⑦有淋巴細胞異常變化：MRL/L小鼠脾臟和淋巴結內Thy-1陽性的T淋巴細胞異常地增殖，4月齡以上小鼠的脾臟有70-90%，淋巴結有95%以上是Thy-2陽性細胞。自身免疫病小鼠的T細胞對刀豆素A的反應下降，而且用刀豆素A誘導，產生白細胞間介素Ⅱ的能力也下降。自發(fā)性狼瘡腎炎小鼠的抗半抗原抗體，抗單鏈DNA抗體及產生免疫球蛋白的細胞增多特征為在初期是IgM型，而4月齡時則以IgG型為主，產生免疫球蛋白的細胞增多與腎炎的發(fā)展的有密切關系。

⑧免疫反應下降：對綿羊紅細胞的一次及二次抗體反應答反應隨月齡增長而顯著下降。在2月齡時可查出對DNP－－卵蛋白元的一次和二次IgG及IgE的應答反應，而到4月齡時就查不出的這些抗體了。

（5)MRL/n系

MRL品系小鼠在近交12代時發(fā)生常染色體隱性突變成兩個亞系，其一具有l(wèi)pr(lyromephoproliferative,淋巴增生)基因稱MRL/1亞系，另一個則無此突變稱MRL/n亞系。MRL/1小鼠因第5染色體上有l(wèi)pr基因，2月齡時除發(fā)生全身性淋巴腫瘤外，并出現早期狼瘡性腎炎，5-6月齡時半數死亡。疾病的發(fā)展比B/WF1小鼠快，所以使用價值也大。而MRL/n小鼠缺乏lpr基因，僅遲發(fā)輕度腎炎。Lpr基因為常染色體的劣性基因。把這基因導入其他小鼠，也能出現MRL/1小鼠的各種癥狀。

5．研究自身免疫病時的免疫病理特點

⑴多種自身免疫反應及其它免疫反應特點

共有的血清學特點為：高丙球蛋白血癥、抗核抗體、抗dsDNA、抗SS-DNA、抗決定基抗體、高水平gp70、免疫復合物與補體水平降低（NZb　C5缺乏)。

不同的特點為：出現抗Sm為MRL/n、MRL/1鼠系；出現IgG和IgMRA和關節(jié)炎的為MRL/1鼠系；出現抗紅細胞抗體者為NZB、NZBXW鼠系；出現NTA者為NZB、NZBXW、BXSB鼠系，T細胞升高者為MRL/1鼠系，B細胞升高者為BXSB鼠系♀，B細胞及T細胞下降者為NZB鼠系♂、NZ鼠系。

⑵免疫復合物的致病作用

在小鼠SLE中，gp70-抗gp70的免疫復合物（IC)在伴隨SLE的腎炎中起重要作用。在這類小鼠中15-30%具有急性或陳舊性心肌梗死或退化性血管病，此乃由于IC沉積于心肌血管所致。唯獨MRL/1部分小鼠可發(fā)展為急性或壞死性關節(jié)性，甚至所出現的各種病變與類風濕關節(jié)炎十分類似。

⑶多株B細胞的高反應性

用三種方法測定出B細胞功能增高的現象；

①測定Ig分泌細胞及細胞（脾)質內Ig含量（免疫熒光法)細胞數量皆增高；②所有SLE鼠系脾臟抗三硝基苯（TNP)空斑形成細胞（PFC)皆含有較高水平的抗TNP結合SRBC的抗體；③鼠脾臟B細胞集落數目增多，B細胞的活躍尚表現于高丙球蛋白血癥中；表現出對T-依賴性抗原去凝聚BGG及HGG的免疫耐受有抵抗力。更值得注意的是，MRI/1及雄性BXSB小鼠較正常MRL/n及雌性BXSB小鼠對免疫耐受性無抵抗力，容易誘導成功。有關全身B細胞活性增高和過度產生自身抗體的準確機制尚不清楚，但推測有可能是由于內源性或外源性B細胞激活、缺乏抑制T細胞負作用、增強輔助T細胞正反應、T調節(jié)細胞的亞類缺乏或缺乏免疫系統(tǒng)的其它成分如巨噬細胞等所致。但是，目前大多數認為B細胞的活性增高是與全身性T細胞的調節(jié)缺陷無關。

6．研究T及B細胞在自身免疫病的作用

通過實驗動物模型研究證實自身耐受特別是T、B細胞的耐受（即對某一特定抗原無反應性)是引起自身免疫病發(fā)生的中心問題，雖然抑制細胞有時與耐受狀態(tài)有關，但并非是誘導和保持耐受的原因。成年動物亦常會由應用無免疫原性抗原（可溶性或稱去凝聚的蛋白質)引起耐受。誘發(fā)T、B細胞的耐受原的量具有很大不同，T細胞的耐受原量要比B細胞少得多，如小量抗原引起T細胞耐受時，B細胞仍舊活躍，并未誘導出耐受。例如在體內細胞外存在的低濃度自身抗原如甲狀腺球蛋白、某些種類Ig或生長激素，皆可使T細胞產生耐受，而B細胞則不產生耐受，體內高濃度的血清白蛋白則可同時引起T、B細胞耐受。但是尚有一些存在于體內的很低濃度的抗原如堿性蛋白、細胞色素C、獨特型決定簇等對T、B細胞皆不能引起耐受�？傊甌、B細胞的耐受程度是依賴于其微環(huán)境中自身抗原的濃度。

根據T、B細胞對自身抗原的免疫狀態(tài)，實驗性自身免疫疾病有以下結論：（1)實驗性自身免疫甲狀腺炎、EAT：T細胞耐受，B細胞激活；（2)實驗性變態(tài)反應腦炎：直接激活活性T細胞；（3)實驗性自身免疫重癥肌無力、EAMG；T及B細胞皆激活；（4)類風濕性關節(jié)炎：單克隆B細胞激活。

（二)高<或低>免疫球蛋白血癥

免疫球蛋白的變化對分析免疫反應極為重要，各種免疫蛋白（Ig)都具有一定的結構、特點及較穩(wěn)定的數值，它是了解Ig各種免疫功能及免疫反應作用機制的物質基礎。

人類和哺乳動物的血清中含有成千上萬種免疫球蛋白，每一種免疫球蛋白分子的氨基酸排列順序都不一樣。按其理化、生物學及免疫特性可分為免疫球蛋白G、A、M、D、E五種。而IgG又可分為四個亞型，IgA分為三個亞型，IgM分為兩個亞型。

小鼠免疫球蛋白中已知有IgM、IgA、IgE、IgG1、IgG2a、IgG2b和IgG3，其中IgE和IgG3正常小鼠血清中含量甚少。小鼠各類Ig的數量因品系不同而差異很大，因此了解用于實驗的小鼠Ig的情況很重要。現將幾個常用小鼠品系的各類Ig情況介紹如下：

1．IgM:在3月齡以前BALB/C、C3H/He、C57BL/6三品無差異，為200μg/ml左右。BALB/C在三個月以后也無多大變動。但C57BL/6隨增齡而增加，生長一年雌性和雄性都超過500μg/ml，C3H/He伴隨增齡也有一定程度增加，但其程度不如C57BL/6。此外，N2B呈高值，并出現IgM的巨球蛋白血癥，CBA/N呈低值，出現IgG缺乏癥。

2．IgA：BALB/C一月齡已呈高值，為C3H的2倍，C57BL/6的10倍。BALB/C、C3H/He和C57BL/6都隨增齡而增加，尤以BALB/C為著，BALB/C在6月齡后，超過1000μg/ml的個體很多，8月齡全部超過1000μg/ml。皮下移植106IgA的漿細胞瘤細胞20天后，IgA量為2～3mg/ml左右，正常BALB/C超過1000μg/ml的個體可視為免疫球蛋白過多癥。正常BALB/C最高值時（20月齡)也僅為200～300μg/ml，與BALB/C相比呈低值，C57BL/6伴隨增齡緩慢增加，平均值不超過1000μg/ml。與雄性相比，BALB/C的雌性呈高值，其它品系無一定傾向。BALB/C的IgA呈高值，與BALB/C小鼠腹腔內注射礦物油后所生漿細胞瘤的60%為IgA合成株的現象有關。

3．IgG₁：C3H/He在3月齡以后下低，但BALB/C在3月齡以后仍然增加，和IgA相同，6個月齡以后幾乎全部超過1000μg/ml。C3H/He在20月齡時為200μg/ml，降低到3月齡時1/5左右。C57BL/6為低值，但伴隨增齡而緩慢增加。在IgG的亞型中，IgG1呈高值的品系有DBA/2，SJL和NZB。

SJL伴隨網狀細胞瘤而產生的單克隆性M成份，大部分為IgG，其中IgG1最多。在DBA/2×CBA雜交子一代，即使自然發(fā)生的漿細胞性白血病也幾乎都是IgG,IgG1仍為最多。據報導IgG1難建立免疫耐受性，在SJL、BALB/C、NZB等品系難以建立免疫耐受性。

4．IgG2a：C3H/He6月齡以前呈高值。BALB/C在8月齡時呈短暫高值，在其它時期，看不到象IgA和IgG1那樣與其它品系小鼠的顯著差別。C57BL/6與C3H/He相比為低值，但隨增齡而緩慢增加。

5．IgG_2b：BALB/C在8月齡時有一定增加，但在其它時間里幾乎沒有變動，為100～300μg/ml，在IgG的亞型中為最低值，C3H/He也看不出隨齡而引起的變動。C57BL/6伴隨增齡而增加，在IgG的亞種中為最高值，在12月齡以上的個體中有超過1000μg/mg者。

從上可知小鼠Ig含量多少因品系不同而差異很大。BALB/C的IgM和IgG2b為低值，IgG1和IgA為高值。然而C57BL/6則相反，IgG1為低值，IgG2b和IgM為高值。C3H/He的IgA為低值，IgG2a為高值。NZBIgM呈高值，出現IgM的巨球蛋白血癥，CBAIgM呈低值，出現IgM缺乏癥。

（三)各種免疫缺陷病和過敏癥

1．補體（C′5)功能缺乏癥：C5缺乏可使血清的調理作用失調，導致中性多核白細胞的趨化、吞噬及殺菌作用的無能，容易反復感染病菌。AKR/N和BIO、DZ/DSnN品系小鼠補體5缺損，易發(fā)生先天性補體C5功能缺乏癥。DBA/2N品系小鼠補體C5活性低，相反BALB/CAnN品系小鼠的補體C5活性高。

2．遲發(fā)型超敏反應：遲發(fā)型超敏反應中包括結核菌素超敏反應，Jones-Mote型皮內過敏反應和接觸性過敏癥等。不同近交系小鼠的反應性有很大差異，如用純蛋白衍生物（PPD)作抗原時，其足墊反應明顯的近交系有：ICR，BALB/C，C57BL/6，DBA/2，C3H/He；反應稍弱的近交系為CFW，CDF1；反應弱的近交系為NZB，C57L，CBA；HR/Jms是反應最弱的近交系。如用綿羊紅細胞（SRBC)作抗原時，不同近交系小鼠遲發(fā)型超敏反應也有較大差異，SWM/Ms、ddN、DDy是高反應的近交系；ICR、DDD、BALB/C（♀)為較高反應的近交系；C57BL/6J，C3H/He、DBA/2（♂)是低反應的近交系。

第五屆國際免疫學會議重點研究討論了速發(fā)型超敏感性的機理和調節(jié)。Sehon介紹了他的實驗室用B6D2F1系小鼠做的工作。將變應原如卵青蛋白等與單丁氧聚乙二醇（mPEG)共價偶聯后可抑制IgE的生成而不影響其他類抗體的水平。關于mPEG結合物用于治療IgE介導的過敏性疾病的實用價值，已有作者在豕草和蜂毒過敏的病人中做過一些嘗試，初步結果是令人鼓舞的。Sehon認為mPEG結合物不僅可用于Ⅰ型變態(tài)反應性疾病的治療，而且可用于許多需注射異種蛋白質的疾��；如器官移植時為防止排斥作用而注射鼠或大鼠抗T細胞的單克隆抗體等。

K.Ishizaka介紹了他們實驗室過去5年研究IgE應答的類特異性調節(jié)作用，在感覺巴西日園線蟲的大鼠以及最近建立的能分泌IgE結合因子的大鼠－小鼠T細胞雜交瘤所作的工作。發(fā)現與IgE有親和力的IgE-結合因子（IgE-BF)能選擇性地調節(jié)IgE應答。他們將正常大鼠的腸系膜淋巴結細胞在體外培養(yǎng)時加入不同濃度的Cona　(1r或10r/ml)，經2-3天后取出此活化的細胞再加入IgE繼續(xù)培養(yǎng)，發(fā)現兩種濃度的ConA均能誘導產生IgE-BF，但IgE-BF的性質不同。低劑量Cona　所誘導產生的大部為IgE-抑制因子（IgE-SF)，高劑量ConA誘導產生的大部為IgE-增強因子（IgE-PF)。前者不能與扁豆外源凝集素結合，能選擇性地抑制IgE應答；后者能與扁豆外源凝集素結合并能增強IgE應答，其分子上有含甘露糖的低聚糖。作者進一步發(fā)現原來每ml加入10r的Cona　IgE-PF，但在第二個階段孵育時加入能抑制糖基化作用的蛋白質（Tunicamycin)后卻改而產生IgE-SF。還證明福氏完全佐劑能促進產生IgE-SF，明磯能促進產生IgE-PF。這是由于前者能誘導產生糖基化作用抑制因子，而后者誘導產生糖基化作用促進因子。已知糖基化作用抑制因子系分子量為16000的多肽，可生成IgE-BF來調節(jié)IgE應答。Ishizaka希望對此課題的基礎研究能開辟一條調節(jié)過敏病人IgE應答的新途徑。

Katz過去證明在小鼠中有變態(tài)反應抑制因子（SFA)可抑制小鼠IgE的應答。在此次討論中它以大量的實驗證據證實了人SFA的存在。SFA能選擇性地抑制IgE抗體合成。人SFA來自雙向混合淋巴細胞培養(yǎng)（MLR)的上清液。測定系統(tǒng)是培養(yǎng)的人單個核細胞，于其中加入適量的PWM，在PWM刺激前一天加入MLR上清顯著地抑制了淋巴細胞體外IgE的產生。Katz建立了一個敏感的放射免疫測定法，敏感度高達10pgIgE/ml。他的實驗室已得到能產生大量人SFA的T細胞雜交瘤系，為研究人SFA的性質提供了方便，籍此采用遺傳工程的方法將相應的轉移到大腸桿菌，而生產大量的人SFA。

Kishimoto在已成功地建立了具有鼠IgE類特異性抑制功能的T細胞雜交瘤的基礎上又建立了一些能分泌免疫調節(jié)因子的T細胞雜交瘤，并應用這個方法來克隆人IgE類特異性抑制性T細胞，初步結果表明已建立了能分泌IgE-抑制因子的T細胞雜交瘤。

Metzger進行了在IgF受體受到刺激后生物學方面的研究，發(fā)現一經改變了的抗體會使受體發(fā)生反應，而無須IgE的參與。

T.Ishizaka討論了受體的搭橋及搭橋后膜止酶的活化。她的研究是鑒定與膜相關的那一個酶在Ca++涌入中所起的重要作用。用人的細胞進行此項工作受到細胞來源的限制。過去幾年曾積極從事于建立人的嗜堿細胞和肥大細胞的體外培養(yǎng)，最近已能成功地培養(yǎng)人嗜堿細胞，使臍血的單個核細胞中的嗜堿細胞能選擇性的生長。此項工作的要點是在全血培養(yǎng)中加入已除去IL-2的T細胞培養(yǎng)上清，經2-4周培養(yǎng)后有50-90%的細胞具有嗜堿細胞和肥大細胞的特點，但光學顯微鏡不能區(qū)分其為哪一種細胞，后經電鏡觀察證實為嗜堿細胞，因之稱其為經過培養(yǎng)的嗜堿細胞。其表面標志為OKT3-、OKM1-、Thy1-，組胺含量為每100萬細胞介于0.5-2.0r之間，每個細胞上約有12-38萬IgE受體。此細胞與人IgE有高度親和力，經人IgE致敏后用抗人IgE攻擊可釋放相當量的組胺。同時也發(fā)現此培養(yǎng)的嗜堿細胞不僅與人IgE結合，而且也可與小鼠和大鼠的單克隆IgE結合。小鼠IgE和人IgE結合到培養(yǎng)的人嗜堿細胞上的速率相似，只是小鼠IgE解離的速率較快。關于介質釋放的啟動機理仍有許多問題有待解決。但他相信有了大量有功能的可培養(yǎng)的嗜堿細胞，為進一步分析Ⅰ型變態(tài)反應性疾病所涉及的介質釋放提供了一個有力工具。

Austen主要介紹最近幾年對肥大細胞的新認識。已發(fā)現一個亞群的肥大細胞與一般含有肝素的結締組織肥大細胞明顯不同，它是受T細胞控制的。此第二類肥大細胞有產生白細胞三烯的獨特能力，可能與粘膜上的肥大細胞是一致的。Austen將此類細胞稱為E-肥大細胞，而將含肝素的稱為H-肥大細胞。他發(fā)現，小鼠骨髓細胞在TH因子的控制下生成的肥大細胞在電鏡下與一般的肥大細胞無差別。最近的研究是得知為維持此細胞或使此細胞分化增殖均需有IL-3（TH產生、分子量介于23000-29000的糖蛋白、等電點中性、活性很強、少量可使細胞分化)，在小鼠骨髓細胞的培養(yǎng)中加入IL-3，于不同時間進行檢查證實，8周后100%的細胞均具有IgE受體。

Austen還用同位素標記LTC4（白細胞三烯C4)檢測證明，平滑肌上有LTC4的受體。由于了解到有第二類肥大細胞的存在以及對肥大細胞生物學的研究，使對速發(fā)型超敏反應的理解又前進一步。

3．X-連鎖免疫缺陷：CBA/N小鼠有X-連鎖免疫缺陷（X-linked　Immune　Defect)，血清IgE水平很低，對某些抗原缺乏反應，如對胸腺信賴性（Thymus　Dependent:TD)抗原的IgE和IgG缺乏應答性等。CBA/N小鼠這種X-連鎖對多糖抗原反應缺陷具有重要意義，可以選用CBA/N來研究人的X-連鎖缺陷病（如Bruton氏丙種球蛋白缺乏癥、Wiskott-Aldrich氏綜合癥等)。因此CBA/N小鼠是研究X-染色體對免疫功能的影響和B細胞的發(fā)生、功能、異質性的極好動物模型。

4．過敏癥：LEW大鼠對實驗過敏性腦脊髓炎敏感，極易感染誘發(fā)性自家免疫性心肌炎，對誘發(fā)自家免疫性復合性腎小球腎炎敏感。易感染實驗過敏性腦炎和藥理誘發(fā)的關節(jié)炎。AS大鼠易感染實驗過敏性腦脊髓炎，對自家免疫性腎小球炎敏感。AUG大鼠對實驗過敏性腦脊髓炎易感，對自家免疫性甲狀腺炎有抗力。WAG大鼠對實驗過敏性腦脊髓炎有抗力，有些大鼠攜帶防御右旋糖苷過敏反應的隱性基因dx,對誘發(fā)自家免疫甲狀腺炎敏感。

人類的一些自身免疫病的動物模型可參看表10-7。

表10-7　人類自身免疫性疾病的動物模型

（四)其他免疫性疾病

BUF大鼠：36周齡的雄鼠有自家免疫性甲狀腺炎，大于一年齡的動物有26%發(fā)生自發(fā)性自家免疫性甲狀腺炎和甲狀腺單核細胞浸潤。食入3-甲基五環(huán)碳氯化合物后能自發(fā)地發(fā)生自家免疫性甲狀腺炎，而新生期胸腺切除后其發(fā)生率幾乎達到100%，對綿羊紅細胞缺乏免疫反應。

DA大鼠易患自家免疫性甲狀腺炎。

PVG大鼠對誘發(fā)免疫性甲狀腺炎有抗力。易感染溶組織阿米巴病。WAG大鼠對實驗過敏性腦脊髓炎有抗力。有些動物可能攜帶防御右旋糖苷過敏反應的隱性基因dx，對誘發(fā)自家免疫性甲狀腺炎敏感。對鐵缺乏敏感，且多肽類（TG)-Pro-L繼發(fā)性抗體反應性低。

五、在移植免疫研究中的應用

轉植健康的器官以取代有嚴重的不可逆性病變而喪失功能的器官，是治療疾病的一項主要措施。早在第二次世界大戰(zhàn)期間對燒傷病人就進行了異體植皮，然而，這種移植全部以失敗而告終。原因何在？1943年Medawar為了查明異體移植失敗的原因，在家兔身上進行了一系列實驗研究，明確了異體移植失敗是因為受者對供者的組織發(fā)生了免疫反應。1953年Gorer及Shell首次斷定：小鼠的異體移植失敗，關鍵在于H-2抗原不相容。不同近交品系小鼠有不同的H-2型，二個相同H-2型品系小鼠間移植，可不發(fā)生排斥反應。

（一)移植的類型

根據供者（Donor)與受者（Recipient)的遺傳學關系可以把移植分為四種類型：

1．自體移植（Autograft):為同一個體移植，如自體皮片移植。

2．同系移植（Isograft,Isogenic　or　Syngeneic　Graft,Congeneic　Graft)：為同系異體間移植，如基因完全的一卵孿生子之間的移植，近交系內不同動物個體（基因型很相似的)之間的移植。

3．同種異移植（Allograft,Allogenic　Graft,從前曾稱為Honmograft):為同種異體間的移植，如同一種內的不同個體之間的移植，如鼠→鼠。

4．異種移植（Xenograft,Xenogeneic　Graft,或Hetergraft)，為不同個體間的移植，如不同種動物之間的移植，猩猩→人；豬→人等。

（二)動物對移植物的免疫排斥反應

受者的血管與供者的器官組織之間建立起血液循環(huán)之后，移植器官、組織的功能喪失，主要是由于免疫反應引起的損傷、壞死所致，其根據主要有以下幾點：

1．給小鼠移植異系皮膚后，在頭幾天內受者的血管長入移植的皮片內，但從第3-4天起皮片內的血液灌流開始減少，皮片內的淋巴細胞及單核巨噬細胞浸潤逐漸增多（漿細胞很少)，并出現水腫、缺血、同時局部的引流淋巴結腫大，其內有大量淋巴母細胞的出現及核分裂。到了第9-10天以后，皮片發(fā)生壞死，脫落，這稱為第一次排斥反應（First　Set　Rejection)。皮片脫落后，肉芽組織長入原來的移植部位，以后發(fā)生纖維化，形成疤痕；同時引流淋巴結也恢復原狀。

2．如給該受者再次移植同一供者的皮膚，則在移植后的第3-4天提前出現排斥反應，而且強度比第一次強，血管很少或根本不長入移植的皮片內，皮片內很快地出現嗜中性白細胞、淋巴細胞及漿細胞浸潤，并且血管內有血栓形成，這稱為第二次排斥反應（Second　Set　Rejection,Secondary　Boosting)。

3．如受者第二次接受另一供者的皮膚移植，則不出現第二次排斥反應，而是出現第一次排斥反應。

4．如給新生小鼠摘除胸腺，則等到該小鼠長大后接近異系皮膚移植時，不發(fā)生移植排斥反應；但是如果給去胸腺小鼠注射同基因型的正常小鼠淋巴細胞時，則仍能發(fā)生移植排斥反應，這表明淋巴細胞在移植排斥反應中起決定性的作用。

5．將已經發(fā)生過移植排斥反應小鼠的淋巴細胞注射到另一同基因型正常小鼠體內，然后再進行異系植皮時，則發(fā)生第二次排斥反應，皮片提早脫落，這提示：被異系皮膚致敏的淋巴細胞具有免疫回憶功能，即在第一次排斥反應中有一部分致敏淋巴細胞以回憶細胞的形式持續(xù)存在于小鼠體內。

6．在發(fā)生過移植排斥反應的小鼠血清中可查到針對供者組織相容性的抗原的特異性抗體，這種抗體能凝集供者的紅細胞（在人，則對供者的淋巴細胞有細胞毒作用)。

上述實驗結果無可辯駁地證明：移植排斥反應是一種特異性免疫反應。

圖10-4　第一次排斥反應及第二次排斥反應

（三)移植抗原（組織相容性抗原)

移植的異體組織之所以被排斥，是因為受者的免疫系統(tǒng)對供者的組織發(fā)生了免疫反應的結果。引起這種免疫反應的抗原稱為移植抗原（Transplantation　Antigens)或組織相容性抗原（Histocompatibctity　Antigens)。在小鼠，這一抗原系統(tǒng)稱為H-2抗原系統(tǒng)，一個H-2抗原分分由二個具有H-2特異性的肽和二分子β2微球蛋白構成。小鼠H-2抗原的分布密度以脾臟為最高，其次為肝、淋巴結、胸腺；再次，以肺、腎上腺、腎臟之順序遞減，紅細胞、腦、睪丸、骨骼肌很少。

組織相容性（Histocompatibility)表示一動物種系各個成員的抗原個體性（Antigenic　Individuatity)，它決定于有核細胞表面的組織相容性抗原（移植抗原)的個體性。各種動物的主要組織相容性抗原都是由專門的基因決定的。決定主要組織相容的基因區(qū)稱為主要組織相容性基因復合體（Majon　Histocompatibility　Complex,簡稱MHC)。小鼠的MHC座落在第17對常染色體短臂外端1/3，包括四個亞區(qū)。據估計，H-2基因復合體所含基因多達500余個，每一個區(qū)約含50～60個基因。H-2基因復合體的功能一是決定存在于細胞表面的同種異體抗原合成，另一是調控免疫反應（包括免疫反應及免疫抑制)，二者之間是有關聯的。因為很多免疫學特性是細胞膜功能的反應。

近交系和雜系小鼠異體移植的成敗一般決定于下述規(guī)律：（參看表10-8和圖10-5)

表10-8　接受組織移植的規(guī)律

圖10-5　不同近交系小鼠及其雜交一代之間的移植結果

⑴同一近交系的兩個個體AA與AA（或BB與BB)之間進行器官移植時，移植物能夠存活。

⑵不同近交系AA與BB之間進行移植時總是不成功。

⑶AA與BB的雜交第一代系F1（AB)與親代之間進行移植時，如果AA→F1（AB)或BB→F1（AB)，則因為供者有F1所含有的抗原成分，所以可以成功，但是，如果反過來，F1（AB)→AA或F1（AB)→BB，則不成功（圖10-5)。

⑷F1（AB)之間進行交配所產生的F2，以及F3、F4……Fn，與F1（AB)之間進行器官移植時，可以成功。

⑸F1（AB)之間進行交配所產生的F2的基因型比例是AA：AB：BB=1：2：1。將F1（AB)與AA或BB進行回交時，其產生的下代基因型為AB：AA（或AA：BB)=1：1。將AA的皮膚移植給F2時，假定決定主要組織相容性抗原的基因位點只有一個，則F2中有3/4，回交子代中有1/2能接受AA的組織移植而不排斥。如果二個基因位點相同，則F2中有（3/4)2，回交子代中有（1/2)2能接受AA供者的組織而不排斥。如相同的基因位點為n個，則F₂接受AA移植物機率為（3/4)n，回交子代為（1/2)n。在小鼠，n=4～13(根據實驗得出的)。這一事實意味著：在進行同種移植時，即使一定數目的組織相容性位點相同，而其它的位點不相同也有一定的成功機率。

當然，人類在遺傳學上是復雜的，所以不能把上述法則推之于人類，不過，除了一卵孿生子以外，不能根據（5)得出移植必然失敗的結論。如果部分組織相容性抗原相同的話，用免疫抑制藥還有可能使異體移植獲得成功。

（四)骨髓移植

骨髓組織中含有免疫活性的淋巴干細胞及淋巴細胞，所以，如果將異基因型的骨髓移植給免疫機能低下（包括原發(fā)和繼發(fā))的受者，則將對受者（宿主)的組織發(fā)生免疫排斥反應，結果引起GVH反應（Graft　Versus　Host　Reaction,GVHR)；如果給受者移植不含有免疫活性細胞的組織，則受者供者組織將發(fā)生通常所見到的那種免疫排斥反應，即宿主抗移植物反應（Host　Versus　Graft　Restion,HVGR)。

在動物實驗中可以造成GVH反應，它可以表現為矮小�。≧unt　disease)或消耗�。╓asting　Disease)。矮小病是給初生動物（免疫功能還不夠成熟)注射同種異系成年動物（免疫功能發(fā)育成熟)的脾細胞（相當一部分是下淋巴細胞)，淋巴結細胞或胸腺細胞后而出現的，這時輸入的T細胞與受者的移植抗原發(fā)生反應，結果，引起動物的發(fā)育不良。消耗病又稱同種病（Homologous　Disease)，它可以通過先給成年動物進行X線全身照射以造成免疫機能低下的狀態(tài)，然后輸入同種異體的淋巴細胞而造成，此時動物出現營養(yǎng)不良、貧血、消瘦、惡病質，最后死亡。

圖10-6　大鼠的GVH反應產生矮小病的模式圖