核心免疫缺陷特征
NSG小鼠的免疫缺陷源于三个关键基因的突变与敲除：- Prkdcscid突变：导致T细胞和B细胞发育受阻，法形成功能性淋巴细胞，即“重症联合免疫缺陷”SCID表型；
- IL2rg基因敲除：编码白细胞介素2受体γ链IL-2Rγ的基因被破坏，该受体是多种细胞因子如IL-2、IL-4、IL-7等的共同亚基，其缺失会导致NK细胞自然杀伤细胞全缺失，同时进一步削弱T细胞和B细胞的功能；
- NOD遗传背景：自带巨噬细胞和树突状细胞功能缺陷，且红细胞补体系统活性低下，减少对异种移植物的排斥反应。
这些特征使NSG小鼠几乎全丧失适应性免疫和固有免疫功能，成为目前唯一能高效接受人类细胞和组织移植的动物模型。
主要研究应用
NSG小鼠在多个研究领域中发挥不可替代的作用：- 肿瘤学研究：可构建“患者来源异种移植模型”PDX模型，将临床肿瘤组织直接移植到小鼠体内，模拟人类肿瘤的生长特性、微环境及药物响应，为个体化治疗和新药研发提供依据；
- 免疫学研究：通过移植人类造血干细胞或外周血单个核细胞，构建“人源化免疫系统小鼠”HIS小鼠，用于研究人类免疫细胞发育、自身免疫病及免疫治疗机制；
- 再生医学：支持人类干细胞如诱导多能干细胞iPSC的定植与分化，助力干细胞移植安全性和有效性评估；
- 传染病研究：可感染HIV、EBV、HCV等人类特异性病毒，模拟病毒在体内的复制过程及致病机制，为疫苗开发和抗病毒药物筛选提供平台。
与传统模型的优势
相比裸鼠仅T细胞缺陷、NOD/scid小鼠T/B细胞缺陷但保留部分NK细胞等早期免疫缺陷模型，NSG小鼠具有显著优势： 移植物存活率更高人类造血干细胞植入率可达90%以上、存活时间更长肿瘤PDX模型可稳定传代10代以上、更接近人类生理环境减少小鼠自身免疫细胞干扰。这些特性使其成为转化医学研究的“黄金标准”模型。NSG小鼠的出现极大推动了从基础研究到临床应用的转化效率，但其免疫缺陷也使其对环境病原体高度敏感，需在SPF级特定病原体设施中饲养，以确保实验结果的可靠性。