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EJI在今年4月发表了一篇Technical comment,文章名字叫“Gene dose matters: Considerations for the use of inducible CD4-Cre-ERT2 mouse lines”,用小鼠模型深入做过实验的,很少有人不知道ERT2这个品系,这是一个很好的工具,我简单说一下:
如果想要研究一个基因在体内具有什么功能,最常用的手段就是利用小鼠模型,在小鼠中将其敲除,然后与未敲除的小鼠对比,看在某种条件下这两种小鼠的表型有何不同。举个例子,比如我们想研究基因X在糖尿病发展过程中的作用,那么我们就利用技术手段将该基因在小鼠中敲除,然后构建糖尿病模型(比较常用的就是喂养高脂高糖模型饲料,从而诱导胰岛素抵抗),检测评估糖尿病的各项指标,如脂肪含量、类型之类的。如果基因X敲除的小鼠完全没有表现出糖尿病的特征,和健康的小鼠一样,而对照组表现出了明显的糖尿病特征,那么基因X就有可能调控糖尿病,这时候需要重复实验、设计更严谨的剂量实验、用其他模型进行交叉验证等等等一系列细致的研究,如果最终发现敲除该基因确实能够完全逆转糖尿病,且你又找到了机制,那么我认为你可以发文章得诺奖。
当然这个不是重点,重点是基因敲除小鼠可能会有很多问题,现在技术当然比八九十年代成熟多了,再加上Crispr技术的兴起,很多公司可以在3到6个月拿到小鼠,怎么做的就不详细讲了,以前主要是利用同源重组,现在就是Cas9直接剪切,中科院生化与细胞所李劲松老师他们做得很牛逼。
Cre-Loxp系统是条件性敲除,与正常的全身性敲除不同,全身性敲除一般在胚胎干细胞时期就已经全敲,而Cre-Loxp则可以调控在某种细胞或者某一时期之后敲除,利用重组酶Cre特异性识别Flox片段位点,从而进行条件性敲除,我举个例子,比如基因X对小鼠早期发育很重要,将基因X在胚胎干细胞时期敲除后,小鼠无法存活。我们知道一个基因肯定不止有一种功能,我想研究基因X在糖尿病中的功能,但是我一敲除就胚胎致死,后面根本没法研究。
这个时候Cre-Loxp小鼠就派上用场,比如用X flox/flox RIP-Cre小鼠,意思就是只有在表达RIP的细胞中才会敲除X,胚胎时期不表达RIP,所以不敲除X,小鼠得以存活,而在小鼠发育后期开始表达RIP时,X才被敲除,有效的跳过了胚胎致死。更重要的是,之所以选择RIP,是因为RIP基因只在胰岛β细胞里表达,该小鼠只有胰岛β细胞里特异性敲除了基因X,能够更有效的用来研究特定细胞里的功能,有效的避免了继发的现象。继发就是指由于其他原因造成的结果(我就不举例子了,知识点太多[允悲])。
那ERT2又是啥?ERT2是在普通的Cre基础上更加特异,比如这个小鼠X flox/flox RIP-Cre-ERT2正常是不敲除的,啥时候打药(tamoxifen)啥时候敲,这个小鼠可以用来做急性敲除的模型,但后面检测的话还要和Rosa26配。。好了,这个背景就简单先说到这吧……
我其实是想说一下这篇文章(p1),他们检测了两种 CD4-Cre-ERT2品系,一种是transgene的,一种是Knock in的,发现敲除效率果然不一样(p2),然后又在KLH免疫或LCMV感染下继续检测了CD4+ T的激活和Tfh细胞的分化,发现激活居然差了这么多,但激活细胞里的Tfh细胞分化变化不大(p3)。这项研究表明选择ERT2小鼠品系时要慎重,如transgene的小鼠就不太适合用来研究激活的CD4+ T细胞。这一对比也让人们对品系对结果的影响有了直观的认识,也让人们更加认识到了其对实验结果影响的重要性。https://t.cn/A64ZgBKy
如果想要研究一个基因在体内具有什么功能,最常用的手段就是利用小鼠模型,在小鼠中将其敲除,然后与未敲除的小鼠对比,看在某种条件下这两种小鼠的表型有何不同。举个例子,比如我们想研究基因X在糖尿病发展过程中的作用,那么我们就利用技术手段将该基因在小鼠中敲除,然后构建糖尿病模型(比较常用的就是喂养高脂高糖模型饲料,从而诱导胰岛素抵抗),检测评估糖尿病的各项指标,如脂肪含量、类型之类的。如果基因X敲除的小鼠完全没有表现出糖尿病的特征,和健康的小鼠一样,而对照组表现出了明显的糖尿病特征,那么基因X就有可能调控糖尿病,这时候需要重复实验、设计更严谨的剂量实验、用其他模型进行交叉验证等等等一系列细致的研究,如果最终发现敲除该基因确实能够完全逆转糖尿病,且你又找到了机制,那么我认为你可以发文章得诺奖。
当然这个不是重点,重点是基因敲除小鼠可能会有很多问题,现在技术当然比八九十年代成熟多了,再加上Crispr技术的兴起,很多公司可以在3到6个月拿到小鼠,怎么做的就不详细讲了,以前主要是利用同源重组,现在就是Cas9直接剪切,中科院生化与细胞所李劲松老师他们做得很牛逼。
Cre-Loxp系统是条件性敲除,与正常的全身性敲除不同,全身性敲除一般在胚胎干细胞时期就已经全敲,而Cre-Loxp则可以调控在某种细胞或者某一时期之后敲除,利用重组酶Cre特异性识别Flox片段位点,从而进行条件性敲除,我举个例子,比如基因X对小鼠早期发育很重要,将基因X在胚胎干细胞时期敲除后,小鼠无法存活。我们知道一个基因肯定不止有一种功能,我想研究基因X在糖尿病中的功能,但是我一敲除就胚胎致死,后面根本没法研究。
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