建立表达部分或全部HBV基因组的转基因小鼠,并研究HBV复制的机制,肝细胞损伤中病毒基因的表达以及HBV免疫病理学。应当指出,具有病毒复制的转基因小鼠通常对病毒抗原具有抗性。
1985年,我们建立了*个用于研究HBV感染的转基因小鼠模型。 HBV是通过将携带每个病毒基因(包括大,中,小表面蛋白基因,X蛋白基因,核心抗原基因,前核心抗原蛋白基因)的HBV基因组的全长插入小鼠染色体中而建立的。我们已经发现,转基因小鼠以及病毒表面和x抗原与癌症的发展有关。将编码大病毒表面抗原的基因插入小鼠染色体后,在小鼠肝脏的内质网膜上合成了非分泌性表面抗原。在所有肝细胞均表达表面抗原的小鼠中,出生后2-3个月出现严重肝损伤,出生后6个月出现再生结节,出生后15个月出现肝癌。在将带有
X基因的HBV基因组插入ICR小鼠的染色体后,这些小鼠在8-10个月大时出现了肝肿瘤。转基因小鼠的寿命(11-15个月)比野生小鼠的寿命(17-21个月)短。验尸报告显示,80%至91%的雄性和60%至67%的雌性转基因小鼠含有一种或多种肝肿瘤。
1995年,美国学者建立了一个携带HBV基因组1.3倍的转基因小鼠模型。这种转基因小鼠的肝细胞可以合成高水平的病毒颗粒,并且该病毒水平对应于被感染的HBV在肝脏中的病毒浓度。不幸的是,是的,小鼠肝脏没有任何病理变化。另外,还可以在转基因小鼠的肾脏中检测到高水平的病毒基因表达。其中,肝小叶中央部分的病毒mRNA含量高于肝小叶其他部分。该模型可用于研究影响病毒复制的宿主因素,并评估疫苗和药物。将HBV的整个基因组注射到C57小鼠的受精卵中,以产生具有HBV基因组的转基因小鼠。在转基因小鼠的肝脏,肾脏和心脏中检测到HBV复制和病毒DNA转录物,其大小与自然感染状态下产生的大小相似。通过免疫组织化学在肝细胞核中观察到病毒的核心抗原。该病毒在转基因小鼠中的复制率低于人类。但是,该模型没有报告小鼠病毒血症,不能纯化以完成病毒颗粒,也不能解释肝脏的病理变化。糖皮质激素和雄激素可以上调转基因小鼠的病毒表达。到目前为止,人们已经使用转基因小鼠模型获得了大量有价值的信息,这些信息涉及HBV感染期间的免疫系统反应以及I型MHC介导的CTL效应。在上述研究中,将CD8 +,HBsAg特异性的MHC I型细胞毒性T淋巴细胞转移到转基因小鼠中可能诱发急性肝炎,并伴有肝细胞损伤。 CTL与HBsAg阳性干细胞结合后,它们分泌的IL-7会激活肝巨噬细胞,并可能对小鼠造成肝损害。但是,CTL还可以通过释放细胞因子而不裂解细胞来消除病毒。这降低了病毒活跃复制的肝细胞中病毒RNA的水平。*近,发现将HBC特异性CTL注射到HBV转基因小鼠的肝脏中可将非抗原特异性炎性细胞动员到肝脏中,这一过程加剧了肝损害的严重性。同时,敲除Gr-1(+)中性粒细胞可以减少CTL诱发的肝病。此外,抑制由Gr-1(+)细胞合成的MMP(基质金属蛋白酶)可以减少肝脏损伤,而不会降低抗原特异性CTL的抗病毒活性。 HBV转基因小鼠对病毒抗原免疫,因此转基因小鼠不会显示出慢性肝损伤。为了破坏小鼠对HBV抗原的抗性,研究人员构建了携带复制的全能HBV基因组的SCID转基因小鼠。这样的小鼠终生可以在肝脏和血清中表现出持续的基因表达和病毒复制。将同种异体脾细胞转移到小鼠后,基本上清除了小鼠肝脏和血清中的病毒,然后发展为慢性肝病。另外,向转基因小鼠中注射大量脾细胞可诱发急性自限性肝炎。