ヒト化マウスモデルは、ヒト組織が必要とする特異性の病原を持つ感染及び複製機能を研究するための機会と可能性を提供する。人の免疫細胞を免疫不全マウスに移植することにより、多くの人特異性の病原が感染機能を発揮させる。もちろん、解決する必要がある問題によって、異なるマウス品系と移植方法を組み合わせて最適な動物モデルを選択する必要がある。現在、ヒト化マウスはHIV、デング熱ウイルス、EBウイルス、インフルエンザウイルス、チフス/サルモネラ菌、結核菌、エボラウイルス、マラリア、敗血症などの感染性疾患に応用されている。
ヒト化マウスモデルはヒト免疫不全ウイルス（HIV）の研究に広く応用されている。1988年にCB17-SCIDマウスを使ってヒトの免疫システムを移植する前に、チンパンジーはHIVの研究に用いる唯一の動物モデルだった。HIVは人のCD4T細胞、マクロファージと樹状突起細胞を感染するため、ヒト化マウスモデルは体内でHIVを研究する可能性を提供する。また、HIV感染、病気の発展過程、潜伏期、および病毒学などの研究にも使われている。一部の実験室ではHu-SRC-SCIDモデルを使用してHIVを研究しているが、より多くの実験室ではBLTモデルを使用している。このモデルは移植効率の高い人の粘膜システムを得ることができ、膣や腸でHIVの伝播メカニズムを研究するのに役立つ。このモデルは、各種のHIV予防薬のテスト、HIV複製の抑制とその除去に用いた細胞治療の評価に応用されている。
Hu-PBL-SCIDマウスを応用して、最初に体内でのHIV感染、複製と発病性を明らかにした。HSC-移植とBLTモデルは人の疾患に感染するプロセスを再现した。HSC移植の免疫不全マウスはCCR5またはCXCX4-熱帯HIV株に感染可能で、長時間（1年以上）の血清ウイルス血症を示す。BLTモデルはHIV突然変異によるCD8T細胞応答の脱出を研究するための有用なモデルとなっている。
CCR5の移植でドナーが欠けた骨髄がHIV「ベルリン人患者」を癒やす現象を再現するために、CCR5の発現を抑制するHSCマウスを使う移植実験に熱心な研究が多い。例えば、HSCにおけるCCR5をZFN技術で遺伝子をターゲティング修正すると、CD4T細胞損失の減少とHIVウイルスのコピー数の低下をもたらす。また、ある研究者がレンチウイルス技術を応用して、CCR5の相応するmicroRNAに特異的に作用してHSCsに導入し、修飾されたHSCsをNSGマウスに移植したところ、これらのマウスは人CD4陽性T細胞の存在とウイルス量の減少を示すと発見した。これはマウスがCCR5熱帯HIV株に対する耐性があることを示している。
また、CCR5とCXCR4熱帯ウイルスに対するダブルターゲットのHIVレンチウイルス発現ベクターを構築することにより、CCR5を低減するだけでなく、CXCR4熱帯ウイルスにも抵抗できる目的を達成する。このダブルターゲットベクターを使って人HSCsをトランスフェクションしてNSG-BLTヒト化マウスを作製した結果、これらのマウスからの脾臓細胞はCCR5とCXCR4熱帯ウイルスの感染を体外で防ぐ役割を持っていることがわかった。
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