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基本信息

品系名稱：B6-Cd1d1^tm1小鼠

英文名稱：B6-Cd1d1^tm1 mouse

疾病名稱：腫瘤、自身免疫疾病、炎癥

相關(guān)基因：Cd1d1

背景品系：C57BL/6J

遺傳類型：基因敲除

繁殖方式：HOM X HOM

繁殖代數(shù)：NA

研究用途：用于研究腫瘤、自身免疫疾病、炎癥等及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方面的研究。

飼養(yǎng)環(huán)境：屏障或隔離環(huán)境

培育單位：北京華阜康生物科技股份有限公司、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所

保種單位：中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實驗動物研究所

資源鑒定：否

鑒定日期：暫無介紹

特征描述

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，肽類抗原是引起 T 淋巴細(xì)胞免疫反應(yīng)的唯一物質(zhì)。然而近年來研究發(fā)現(xiàn)，脂類、糖脂類抗原也可通過 CD1d 介導(dǎo)特異性激活自然殺傷 T 細(xì)胞( NKT 細(xì)胞) 。CD1d 是 CD1 家族中的一員，在胸腺細(xì)胞、B 細(xì)胞亞群、表皮朗罕細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞亞群、腸道上皮細(xì)胞中表達(dá)，是一類功能類似于 MHCⅠ類分子又獨(dú)立于 MHCⅠ分子之外的具有抗原提呈作用的非多肽性跨膜糖蛋白分子。CD1d 分子激活NKT 細(xì)胞后具有抗腫瘤、抗病毒、抗病菌作用。因此，成為國內(nèi)外學(xué)者研究熱點。本文擬對 CD1d 分子的最新研究進(jìn)展作一綜述。

CD1d 的結(jié)構(gòu)：

1、CD1d 的基因結(jié)構(gòu) 人類 CD1d 基因位于 1 號染色體q22 ～ 23 區(qū)。小鼠 CD1d 基因位于 3 號染色體有 2 個同源基因 CD1d1 和 CD1d2，大鼠只有 1 個 CD1d 基因，三者高度同源。CD1d 基因有 5 個外顯子和 6 個內(nèi)含子，外顯子編碼: 胞內(nèi)區(qū)、跨膜區(qū)、信號肽、a1、a2、a3 區(qū)。其組成形式與 MHCⅠ類基因相似，不同之處在于基因的兩端: 5&39;端起始密碼上游區(qū)序列 MHCⅠ類長度僅 18 bp，而 CD1d 卻有 150 bp，這段序列很保守。在 3&39;端 CD1 基因的胞內(nèi)區(qū)僅由 1 個外顯子編碼，而 MHCⅠ類基因由 3 個外顯子編碼【1】。有報道指出小鼠CD1d1編碼基因1100bp,CD1d2編碼基因1100bp，CD1d2基因編碼大小為1008bp【2、3】。

2、CD1d 的分子結(jié)構(gòu) CD1d 分子的組成包括非糖基化和糖基化兩種，后者是由 β2 微球蛋白( β2m) 與 CD1d 分子以非共價鍵形成的二聚體。CD1d 分子與 MHCⅠ類分子的結(jié)構(gòu)相似，都包含胞外功能區(qū)( a1、a2、a3 區(qū)) 、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。其中 a1 和 a2 區(qū)構(gòu)成抗原結(jié)合域，它是由疏水性氨基酸組成的利于脂類分子與之結(jié)合的空穴樣結(jié)構(gòu)。與 MHCⅠ類分子比較，此抗原結(jié)合域位于 CD1d 分子胞外區(qū)的頂端，其溝槽結(jié)構(gòu)較窄、較深、溝內(nèi)面積較大，溝槽內(nèi)面疏水性氨基酸殘基較多，且在抗原結(jié)合槽中有 2 個大的疏水性口袋( A 和F) ，槽的兩端是閉合的，與抗原結(jié)合要通過分子上部的一個窄口，這個入口從分子中心延伸到 F 口袋正上方的一點。這就決定了 CD1d 分子不能像 MHCⅠ類分子那樣廣泛形成氫鍵，容納親水性抗原。

CD1d 分子的提呈作用：

CD1d 分子能將裝載完成的脂質(zhì)抗原運(yùn)送至細(xì)胞表面，并特異性提呈給 NKT 細(xì)胞，原結(jié)合位點開口狹窄，由非極性殘基伸入 A&39; 和 F&39;口袋，用于容納脂質(zhì)抗原的 2 個疏水性脂質(zhì)鏈，較長的?；滃^定于 A&39;口袋，鞘氨醇鏈結(jié)合于 F&39;口袋，而親水性糖基則突出于裂口處供 NKT 細(xì)胞識別。

1、CD1d 分子對內(nèi)源性抗原胞內(nèi)運(yùn)輸及提呈作用 內(nèi)源性抗原是抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成的抗原，CD1d 分子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與 β2 微球蛋白組裝形成復(fù)合物，此復(fù)合物可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的內(nèi)源性脂質(zhì)分子結(jié)合，形成 CD1d-抗原復(fù)合物，經(jīng)過高爾基體運(yùn)送到漿膜，此過程在時相上與分泌過程相同。再由接頭蛋白( AP) 輔助從細(xì)胞表面運(yùn)送至內(nèi)體，此過程 CD1d 經(jīng)胞吞作用先入被膜小窩，后入早期內(nèi)體，再由 AP3 作用進(jìn)入晚期內(nèi)體或溶酶體。人類 CD1d 分子依靠其在胞質(zhì)中的尾部酪氨酸模體結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)化，最后到達(dá)溶酶體。有研究顯示，CD1d 分子的胞內(nèi)運(yùn)行及抗原提呈受 MHCⅡ類分子、組織蛋白酶 L、組織蛋白酶 S、恒定鏈的影響。THIERRY 等研究發(fā)現(xiàn)，CD1d 能識別多種內(nèi)源性抗原，并以相同的方式提呈給 NKT 細(xì)胞表面 TCR。從而激發(fā) NKT 細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)。

2、CD1d 分子對外源性抗原的加工、裝載及提呈作用 早期對 CD1 的研究主要集中在其識別結(jié)核分枝桿菌脂類抗原，如葡萄糖單霉菌酸脂( glucose monomycolate) 、阿糖甘露聚糖脂衍生物( lipoarabinomannan，LAM) 、結(jié)合環(huán)脂酸( mycolic acid) 等，并認(rèn)為 CD1 只能識別脂類抗原。但隨著對α-半乳糖基神經(jīng)酰胺( alpha-galactosylceramide，α- GalCer) 研究的深入，改變了這一觀點。α-GalCer 是一種從海綿中提取的能特異結(jié)合 CD1d 分子的外源性糖脂類抗原。其分子組成是由親水性的碳水化合物與疏水性的?；拾反?，通過 α 連接形成的糖脂，分子質(zhì)量為 800 000 左右。α-GalCer 反復(fù)刺激 NKT 細(xì)胞，能上調(diào) IL-4 的表達(dá)水平，是功能強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)劑，通過與 CD1d 分子結(jié)合后，特異性激活 NKT 細(xì)胞發(fā)揮免疫效應(yīng)。但 糖脂類抗原在未經(jīng)CD1d 加工處理前不能被 NKT 細(xì)胞所識別，CD1d 分子只有通過攝取后再加工，將α-GalCer 的末端糖基切除后才能被NKT 細(xì)胞識別。這一過程與 MHC 提呈肽類抗原相似。加工完畢的抗原要與 CD1d 結(jié)合，這一過程稱為抗原的裝載。由于 CD1d 分子的抗原結(jié)合槽位于面向溶酶體的親水性腔室，故裝載脂類抗原就需要由特異的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白( LTP) 介導(dǎo)完成。在溶酶體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，介導(dǎo)裝載 LTP 的種類也不相同。溶酶體中是由 GM2活化蛋白( GM2A) 介導(dǎo)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中則是由三酰甘油轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白( MTP) 介導(dǎo)裝載，CD1d 裝載內(nèi)源性脂質(zhì)抗原也是在 MTP 介 導(dǎo) 下 完 成 的。由于CD1d 能特異性地結(jié)合 α- GalCer 并提呈給 NKT 細(xì)胞，已有實驗應(yīng)用此原理，通過流式細(xì)胞儀檢測 α-GalCer/CD1d 四聚體，從而測定 NKT 細(xì)胞的數(shù)量。

CD1d 分子特異性激活 NKT 細(xì)胞

NKT 細(xì)胞是不同于 T、B 淋巴細(xì)胞的第三類淋巴細(xì)胞，可直接殺傷某些腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞，故在機(jī)體抗腫瘤、早期抗病毒或胞內(nèi)寄生菌感染的免疫應(yīng)答中起重要作用。大量實驗證明，NKT 是通過 Fas/FasL 途徑、穿孔素途徑以及 TNF -α 途徑而發(fā)揮其直接抗腫瘤作用的。NKT 細(xì)胞的發(fā)育過程包含兩個關(guān)鍵的調(diào)控點: NKT 細(xì)胞的選擇分化和NKT 細(xì)胞的成熟。CD1d 分子是胸腺 NKT 細(xì)胞陽性選擇過程中必需的抗原提呈分子，同時也可能介導(dǎo)了 NKT 細(xì)胞的成熟。NKT 細(xì)胞的抗原識別與傳統(tǒng)的 T 細(xì)胞不同，不能識別由經(jīng)典的 MHCⅠ、Ⅱ類分子提呈的抗原肽，而只識別由細(xì)胞表面 CD1d 分子提呈的脂類、蛋白質(zhì)抗原，在這些抗原的刺激下 NKT 細(xì)胞被激活，并迅速地產(chǎn)生 IL-4、IFN -γ、IL-10、IL-13 等細(xì)胞因子，從而在抗腫瘤、抗感染、抑制自身免疫性疾病及移植免疫中發(fā)揮重要的作用。α- GalCer 是已知最有效的 NKT 細(xì)胞選擇性抗原，常被用作 NKT 細(xì)胞的外源性激活劑，其科研及臨床價值已得到廣泛認(rèn)可。

CD1d 分子激活NKT細(xì)胞后具有抗腫瘤及抗感染作用

CD1d 能特異性地將抗原提呈給 NKT 細(xì)胞，使其活化并分泌多種細(xì)胞因子，直接或間接參與機(jī)體免疫應(yīng)答。這一原理已被用于對一些疾病進(jìn)行治療。國外學(xué)者的Ⅰ期臨床實驗表明，在晚期肺癌患者體內(nèi)注射 α- GalCer 后NKT 細(xì)胞數(shù)量明顯增加，從而起到抗腫瘤的作用。HBV 或HCV 感染者的肝臟組織出現(xiàn) CD1d 表達(dá)上調(diào)的現(xiàn)象，而正常人肝臟的 CD1d 處于低表達(dá)狀態(tài)。柯薩奇病毒感染心肌細(xì)胞后，原本不表達(dá) CD1d 的心肌細(xì)胞也出現(xiàn)高表達(dá)。RAGHURAMAN 等認(rèn)為，CD1d 的表達(dá)對于激活 NKT 細(xì)胞是必要的，并認(rèn)為這一表達(dá)在感染時被調(diào)節(jié)，但機(jī)制尚不清楚。這些都提示了 CD1d 能介導(dǎo) NKT 細(xì)胞產(chǎn)生抗腫瘤、抗病毒、抗細(xì)菌感染的作用。

CD1d 分子與自身免疫疾病

某些特殊自身免疫疾病患者的 CD1d 表達(dá)呈上調(diào)狀態(tài)，這會促進(jìn) CD1d 對自身內(nèi)源性脂質(zhì)抗原的提呈，進(jìn)一步激活NKT 細(xì)胞參與病理性免疫應(yīng)答。有學(xué)者在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者體內(nèi)檢測到低水平、可溶性的 CD1d。另外 CD1d 基因被敲除的 MRL- lpr/lpr 小鼠，患系統(tǒng)性紅斑狼瘡( SLE) 的概率和病情均比野生型高。獲得性免疫缺陷綜合征( AIDS) 患者體內(nèi) CD1d 明顯比正常人低，可能與患者免疫系統(tǒng)受損有關(guān)。說明 CD1d 在維持自身免疫穩(wěn)定發(fā)面起到重要作用，但具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。可見，CD1d 基因高表達(dá)是把雙刃劍，既有抗腫瘤、抗病毒、抗細(xì)菌、維持機(jī)體免疫穩(wěn)定的作用，又有誘發(fā)自身免疫疾病的可能。目前 α- GalCer/CD1d 四聚體測定 NKT 細(xì)胞數(shù)量已得到應(yīng)用，已有Ⅰ期臨床實驗利用體內(nèi)注射 α-GalCer 來進(jìn)行抗腫瘤治療。這些都是以 NKT 細(xì)胞識別 CD1d 分子提呈的特異性外源抗原 α-GalCer 為理論基礎(chǔ)的。因此，發(fā) 現(xiàn)CD1d 分子新的配體成為研究 NKT 細(xì)胞激活劑的有效途徑，而新激活劑的發(fā)現(xiàn)，也會豐富腫瘤免疫治療藥物的種類?？梢娨?CD1d 為橋梁，進(jìn)行免疫通路上下游的研究，不僅有理論意義，更有值得期待的臨床價值。

CD1d分子與腫瘤

在移植瘤模型中，我們發(fā)現(xiàn)樹突狀細(xì)胞（DCs）是主要表達(dá) CD1d 的免疫細(xì)胞，并且荷瘤小鼠的 DCs 相較于正常小鼠進(jìn)一步上調(diào)表達(dá)CD1d。而給予 CD1d 敲除鼠荷瘤后，發(fā)現(xiàn)缺乏 CD1d 的表達(dá)可促進(jìn)腫瘤生長。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，CD1d + DCs 相較于 CD1d – DCs 上調(diào)表達(dá)共刺激分子 CD80 / CD86 和 MHC-II 分子，對 NKT 細(xì)胞具有更強(qiáng)的活化作用。進(jìn)一步實驗發(fā)現(xiàn)，過繼轉(zhuǎn)輸 CD1d + DCs 可促進(jìn) NKT 細(xì)胞的抗腫瘤作用，從而抑制腫瘤生長。因此，我們的研究證實，CD1d 在炎癥和腫瘤中均發(fā)揮重要的調(diào)控作用，但作用方式不同，CD1d 表達(dá)在不同種類的細(xì)胞可能發(fā)揮相反的生物學(xué)效應(yīng)【5】。

 

動物簡介

營養(yǎng)成分

生物學(xué)特性

遺傳信息

實驗儀器

測試流程

注意事項

1.具體的試驗周期以工程師告知的為準(zhǔn)。

2.文章中的圖片或者標(biāo)準(zhǔn)以及具體的試驗方案僅供參考，因為每個樣品和項目都有所不同，所以最終以工程師告知的為準(zhǔn)。

3.關(guān)于（樣品量）的需求，最好是先咨詢我們的工程師確定，避免不必要的樣品損失。

4.加急試驗周期一般是五個工作日左右，部分樣品有所差異

5.如果對于（B6-Cd1d1tm1小鼠,動物試驗）還有什么疑問，可以咨詢我們的工程師為您一一解答。