Humanized animal models are central to efforts aimed at improving hematopoietic stem cell (HSC) transplantation with or without genetic modification. Human cell engraftment is feasible in immunodeficient mice; however, high HSC doses and conditioning limit broad use of xenograft models. We assessed human CD45+ chimerism after transplanting varying doses of human CD34+ HSCs (2 × 105 to 2 × 106 cells/mouse) with or without busulfan (BU) pretransplant conditioning in c-kit mutant mice that do not require conditioning (non-obese diabetic [NOD]/B6/severe combined immunodeficiency [SCID]/ interleukin-2 receptor gamma chain null (IL-2rγ-/-) KitW41/W41 [NBSGW]). We then tested a range of BU (5-37.5 mg/kg) using 2 × 105 human CD34+ cells. Glycophorin-A erythrocyte chimerism was assessed after murine macrophage depletion using clodronate liposomes. We demonstrated successful long-term engraftment of human CD34+ cells at all cell doses in this model, and equivalent engraftment using 10-fold less CD34+ cells with the addition of BU conditioning. Low-dose BU (10 mg/kg) was sufficient to allow human engraftment using 2 × 105 CD34+ cells, whereas higher doses (≥37.5 mg/kg) were toxic. NBSGW mice support human erythropoiesis in the bone marrow; however, murine macrophage depletion provided only minimal and transient increases in peripheral blood human erythrocytes. Our xenograft model is therefore useful in HSC gene therapy and genome-editing studies, especially for modeling in disorders, such as sickle cell disease, where access to HSCs is limited.

中文翻译：

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低剂量白消安可减少植入c-kit突变型免疫缺陷小鼠中所需的人类CD34 +细胞剂量。

人源化动物模型对于旨在改善有或没有基因改造的造血干细胞（HSC）移植的努力至关重要。人细胞移植在免疫缺陷小鼠中是可行的。然而，高HSC剂量和条件限制了异种移植模型的广泛使用。我们在不需调理（非肥胖型糖尿病）的c-kit突变小鼠中，移植了不同剂量的人类CD34 + HSC（2×105至2×106个细胞/小鼠），并伴有或不伴有丁硫丹（BU）移植前条件，评估了人类CD45 +的嵌合性。 [NOD] / B6 /严重联合免疫缺陷[SCID] /白介素2受体γ链无效（IL-2rγ-/-）KitW41 / W41 [NBSGW]）。然后，我们使用2×105个人CD34 +细胞测试了一定范围的BU（5-37.5 mg / kg）。在小鼠巨噬细胞耗竭后，使用氯膦酸盐脂质体评估了糖皮质激素-A红细胞的嵌合性。我们证明了在该模型中所有细胞剂量下成功成功地长期植入了人类CD34 +细胞，并使用BU调理法使用了少10倍的CD34 +细胞进行了等效移植。低剂量BU（10 mg / kg）足以允许使用2×105 CD34 +细胞植入人体，而高剂量（≥37.5mg / kg）具有毒性。NBSGW小鼠支持人骨髓中的红细胞生成。然而，鼠巨噬细胞耗竭仅在外周血人红细胞中提供最小的和短暂的增加。因此，我们的异种移植模型可用于HSC基因治疗和基因组编辑研究，尤其是用于建模（例如镰刀状细胞疾病）的疾病，在这些疾病中，HSC的获取受到限制。并使用BU调节条件，使用少10倍的CD34 +细胞进行等效移植。低剂量BU（10 mg / kg）足以允许使用2×105 CD34 +细胞植入人体，而高剂量（≥37.5mg / kg）具有毒性。NBSGW小鼠支持人骨髓中的红细胞生成。然而，鼠巨噬细胞耗竭仅在外周血人红细胞中提供最小的和短暂的增加。因此，我们的异种移植模型可用于HSC基因治疗和基因组编辑研究，尤其是用于建模（例如镰刀状细胞疾病）的疾病，在这些疾病中，HSC的获取受到限制。并使用BU调节条件，使用少10倍的CD34 +细胞进行等效移植。低剂量BU（10 mg / kg）足以允许使用2×105 CD34 +细胞植入人体，而高剂量（≥37.5mg / kg）具有毒性。NBSGW小鼠支持骨髓中的人类红细胞生成。然而，鼠巨噬细胞耗竭仅在外周血人红细胞中提供最小的和短暂的增加。因此，我们的异种移植模型可用于HSC基因治疗和基因组编辑研究，尤其是用于建模（例如镰刀状细胞疾病）的疾病，在这些疾病中，HSC的获取受到限制。鼠巨噬细胞耗竭仅在外周血人红细胞中提供最小的和短暂的增加。因此，我们的异种移植模型可用于HSC基因治疗和基因组编辑研究，尤其是用于建模（例如镰刀状细胞疾病）的疾病，在这些疾病中，HSC的获取受到限制。鼠巨噬细胞耗竭仅使外周血人红细胞的增幅最小且短暂。因此，我们的异种移植模型可用于HSC基因治疗和基因组编辑研究，尤其是用于建模（例如镰刀状细胞疾病）的疾病，在这些疾病中，HSC的获取受到限制。