慢阻肺人源化小鼠模型的构建及免疫应答研究

Murine model of chronic obstructive pulmonary disease induced by cigarette smoke is common and widely used.However,it is obvious that species variation between human and murine, which leads to the huge difference between immune response to mouse and to human.It was well known that humanized mice have been used widely in molecular immunology and animal model.But the model of humanized mice in chronic obstructive pulmonary disease induced by cigarette smoke is not yet reported. We had made the humanized mice model of chronic obstructive pulmonary disease induced by cigarette smoke with transplanting human umbilical cord blood stem cells with CD34+ into irradiated caesium-137 mice in initial work.In the proposed study,chronic obstructive pulmonary disease model of humanized mice will be analyzed the variety and quantity of immune cell by flow cytometry(FCM),detected the quantity of inflammatory cell，cytokines and immune globulin,which will be evaluated the innate and adaptive immune response of the new model. The model of humanized mice in chronic obstructive pulmonary disease induced by cigarette smoke will be a new model in the research of pathogenesis and therapy in this field.

小鼠熏烟模型是最常见、应用最多的慢阻肺模型。该模型的一个显著缺陷是人与小鼠的种属差异，导致小鼠免疫细胞对香烟烟雾的应答，并不能完全体现人类对香烟烟雾的免疫应答过程。人源化小鼠被移植入具有免疫功能的人免疫系统，已被广泛用于分子免疫学、动物模型方面的探讨，但目前尚无慢阻肺人源化小鼠模型的报道。我们在前期工作中，通过移植CD34+的人脐带血干细胞入铯-137放射处理后的小鼠，制备人源化小鼠并进行慢性熏烟，首次成功构建慢阻肺人源化小鼠模型。现拟通过流式细胞技术分析人源化小鼠模型体内人源性免疫细胞种群的重建和分布情况，通过检测人源化小鼠模型中人源性炎细胞及细胞因子、人源性免疫球蛋白的生成情况，评价此模型的先天及获得性免疫，进而评估慢阻肺人源性小鼠模型的成熟度，为今后研究慢阻肺的发病机制、治疗及预后提供新的试验动物模型，具有深远意义。

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是严重危害人类健康的的常见病。其典型病理改变是气道不可逆性的气流受限。这与长期香烟烟雾的刺激导致的慢性炎症密切相关，小鼠熏烟模型是目前最常见的COPD 动物模型。但小鼠熏烟模型仍存在巨大缺陷，人和小鼠的免疫系统有种属之间的差异。同一种病原体或致病因素，不同种属对其免疫反应和预后也存在巨大差异。简言之，小鼠模型并不能完全模拟出近似于人类 COPD 发病及发展的病理生理学及免疫反应过程。因此，我们需要使用新的动物模型特别是能够模拟人免疫系统的模型，以更好的研究疾病的致病机制。人源化小鼠是近年来发展的新型动物模型，正在越来越广泛的应用到肿瘤、阿尔茨海默病等疾病的发病机制及治疗的研究。然而，目前尚无 COPD 人源化小鼠模型的报道。我们的团队在国家自然基金委的资助下，首次初步构建了该模型，项目主要包括以下几个部分：.①慢阻肺人源化小鼠模型的构建。取NRG小鼠，用550cGy 铯放射处理后移植入CD34+的人脐带血干细胞。移植后3月后，小鼠体内的人免疫细胞数量趋于稳定，完成人源化制备。将人源化小鼠进行为期24周的香烟烟雾暴露建立慢阻肺模型，并于24周后收集小鼠血清，肺泡灌洗液，肺叶组织，脾脏。.②慢阻肺人源化小鼠免疫应答。用流式细胞法分析肺部及脾脏细胞种群。用ELISA检测小鼠肺部及血清中人源和鼠源的细胞因子和免疫球蛋白的含量。.研究结果证明，本项目完成了以下目标：① 小鼠模型脾脏细胞种群分析及肺部病理切片证实，慢阻肺人源化小鼠模型构建完成②检测小鼠模型的CD45+细胞、肺部人源和鼠源性细胞分布、人源化人淋巴细胞的分布；小鼠肺泡灌洗液炎性细胞和介质的表达；人源化小鼠肺部和血清中人免疫球蛋白的表达情况，为后期人源化慢阻肺模型的应用提供理论及实践基础。