影响实验动物免疫反应的因素

二、影响实验动物免疫反应的因素

免疫反应是随着动物种的进化而复杂化、精密化和完善化的，不同品种和品系动物的免疫反应有很大差异，因此在免疫学研究中选择动物时要特别注意动物遗传因素的影响，还要注意动物的年龄因素、感染因素、营养因素、药物因素、母源因素、应激因素、免疫抑制剂等因素对动物免疫反应的影响。

（一）动物的遗传因素

　　根据研究表明小鼠、豚鼠、家兔等动物对特异性抗原的免疫反应受遗传控制。动物体内免疫反应的基因决定着动物对各种疾病的易感性，决定着 自身免疫 病和体液免疫反应。这种免疫反应的基因紧密连接在这些动物体内主要组织相容系统上。如带等位基因H-2b的小鼠（如C57BL，C57L，129/J）比带有等位基因H-2K的小鼠（如C58，AKR，C3H）的抵抗力强，后者对小鼠 白血病 病毒和肿瘤病毒十分易感，又如SWR/J（H-2q）小鼠对淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒（LCM）非常敏感，而C3H/J（H-2k）小鼠对该病毒有强大的抵抗力。这些例子说明由于遗传因素的影响，不同品系动物的免疫反应是有明显差异的。此外，不同种类动物的免疫反映也有差异，如研究第Ⅳ型变态反应（Arthus反应），家兔是一种好的实验动物，而豚鼠和大鼠不能采用。豚鼠通常产生少量的IgM。

脊椎动物免疫系统的发生与种系化密切有关（见图10-1、2和表10-1）：原始脊椎动物的淋巴器官发育还不完善，如圆口类动物沿其消化道有散在的淋巴结和淋巴细胞，并出现了胸腺，随着进化有了原始的肾脏，在鱼类还出现了肝脏。这些器官和组织开始时也多分布在消化道附近，这是由于原始脊椎动物（圆口类）及鱼类摄食时吸进大量水，并通过鳃孔将水排出，因此咽头部最先遭受病原微生物的侵击，为此在消化道附近产生了相应的御体系。而到了高等脊椎动物，由于种系的进化，这些器官的分布就多样化了。但从高等动物胸腺个体发生来看，它也是从第三、第四咽囊腹侧上皮演化发育而来，说明这跟种系发生有关。

虽然圆口类动物就能产生IgM，但无控制B淋巴细胞分化发育的中枢器官，至两栖类开始出现较原始的类囊器官。而爬行类动物的类囊，位于消化道的末端。鸟类以外其他动物有类体液免疫完善的免疫系统。

因此，在免疫学研究中进行实验动物选择时，要特别注意遗传因素对免疫反应的影响，各种实验动物具有不同的免疫反应和免疫特点。下面再举个典型例子。实验动物补体系统各成分的缺陷因实验动物的种类不同而有明显差异。

补体缺陷（Complemenr Deficiencies）

图10-1　脊椎动物的免疫反应

图10-2　免疫应答反应的种系发育主要代表

C1　鸡

C2　豚鼠、大鼠

C3 狗（Brittary Spaniel）

C4　金黄地鼠

C5 小鼠（K/HeN.AKR/N、B10、DZ/DsnN）

C6 兔、地鼠

　　当C1g缺乏时可出现严重的联合性免疫缺乏病，反复发生威胁生命的感染；C1r缺乏时发生坏疽性红斑，反复的细菌感染，狼疮样综合症；C1s缺乏时，出现 红斑狼疮 ，进行性肾小球肾炎，关节炎；C4缺乏时可发生狼疮，关节炎、类过敏性紫癜；C2缺乏时发生狼疮，致死性皮肌炎，类过敏性紫癜，狼疮样综症，进行性肾小球肾炎，反复感染；C3缺乏时对感染的易感性升高；C5缺乏时可发生狼疮，腹泻及消耗病：C6缺乏时，可发生反复G（-）感染，淋菌性多关节炎，反复发生脑膜炎。

表10-1　　脊椎动物免疫系统种系发生的比较

动　　物

细　胞

淋　巴　器　官

免　疫　反　应

分类 动物

名称

淋巴细胞

浆细胞

胸腺

脾脏

淋巴结

法氏囊

细胞免疫

体　液　免　疫 IgM IgG IgA IgE IgD

圆口类 鳗 + - + - - - + + - - - -

鱼类 油鲛 + - + + - - + + - - - - 鲤鱼 + + + + - - + + - - - -

两栖类 蝾螈 + + + + - + + - - - - 青蛙 + + + + (+) +_~D_~D_~D_~F___~F~K~Hp~M~2~1~0~0~0~0~Kp~M爬行类 龟蛇 + + + + (+) ？ + + + - - -

鸟类 鸡 + + + + + + + + + +？ - -

哺乳类 鼠、人 + + + + + +_~D_~D_~D_~D_~D_~D~K~Hp~M~2~1~0~0~0~0~Kp_class~L~4tt3~4~M（+）可能存在，+有功能相似的类囊器官。

图10-3　各种动物胸导管淋巴细胞数目的变化（细胞数/公斤体重）

（二）动物的年龄因素

　　免疫学研究中选择适宜年龄的实验动物是非常重要的，年龄影响着实验动物的免疫机能。如幼龄动物的免疫系统机能发育不完善或机能很弱。一般来说，动物的免疫机能在青年期达到高峰，以后随着年龄增大逐渐减弱，主要表现有血清中免疫球蛋白含量低，细胞免疫功能下降，恶性肿瘤和 自身免疫 性疾病的发病率增高等。据研究，小鼠、大鼠和豚鼠随年龄增加免疫反应的活性也减弱，老龄鼠产生IgG和IgM的能力仅为年青成年鼠的10%左右，细胞免疫同样也减弱。因此，老龄鼠对诱发肿瘤极敏感。

实验证明给胚胎期或新生期的动物注射异基因型细胞时很容易造成对该细胞的免疫无反应性（Immunolgical Unresponsivenss），而对成年动物注射异基因型细胞时通常可引起免疫反应。据认为这种免疫耐受性与免疫系统（包括中枢淋巴样器官即骨髓、胸腺和外周淋巴