马上要中期考核了，你不是还差好多动物实验，怎么也不着急呢？

我动物实验都做完了啊，已经取材，就提个蛋白，跑跑 WB 和 qPCR 就可以了

你的动物实验不是要用敲除鼠吗，上个月我看你还只是有 flox 鼠，要拿到合适的敲除鼠需要先买 Cre 鼠再配起码两代以上，怎么也得 4 个月以上，你是怎么做到的？

一看你就没听吉凯基因的 B 站直播课，用工具病毒快速实现基因敲除，三周就获得基因敲除鼠。

Cre-loxP 系统作为应用广范的基因编辑系统大家都很熟悉了，其由 Cre 和 loxP 位点两部分组成，Cre 是一种重组酶，而 loxP 位点是一段具有方向性的 DNA 序列，是由两个 13bp 反向重复序列和中间间隔的 8bp 序列共同组成，8bp 的间隔序列同时也确定了 LoxP 的方向。当 Cre 存在时会识别成对的 loxP 位点，使 loxP 位点间的基因序列被删除或重组等（图 1）。

图 1. Cre-loxP 系统诱导基因重组方式

以往人们获得基因敲除鼠，首先分别构建 Cre 鼠和 flox 鼠，然后通过将这两种小鼠交配，经过长时间的繁育和基因型鉴定后获得基因敲除鼠。不仅工作繁重，且费时费钱。

而今随着工具病毒载体的不断发展，我们可以利用工具病毒载体携带 Cre 或 loxP 位点，通过注射到 flox 鼠或 Cre 鼠体内快速获得基因编辑小鼠。具体应用如下：

一、基于工具病毒和 flox 鼠获取基因敲除鼠

当我们具有 flox 鼠时，我们可以构建表达 Cre 的工具病毒载体（AAV、慢病毒等），通过将工具病毒注射到 flox 鼠体内在全身或局部组织表达 Cre，从而获得全身或组织特异性的基因敲除鼠。

2019 年美国乔斯林糖尿病中心研究团队在 PNAS 上发表的文章中就应用了该策略[1]，作者将构建的 AAV-Cre 注射到 IRlox/lox/IGF1Rlox/lox 小鼠的海马和杏仁核，在海马和杏仁核同时实现了 IR 和 IGF1R 的双敲除（图 2）。该研究中同时实现了海马和杏仁核特异性的敲除，这是传统 Cre-loxP 小鼠所无法实现的。

图 2. 给予 flox 鼠定点注射 AAV-Cre 快速获得敲除鼠[1]

此外，我们还可以通过构建细胞特异性表达的工具病毒载体来实现细胞特异性敲除，即快速获得条件敲除小鼠。

2019 年美国加利福尼亚大学尔湾分校的研究团队在 JN 上发表的文章[2]，作者在具有 KORlox/lox 鼠的基础上，构建了多巴胺能神经元特异性表达的 AAV-TH-Cre，将该病毒注射到 flox 鼠的 VTA 区域后，获得了 VTA 区多巴胺能神经元特异性敲除 KOR 的条件敲除鼠（图 3）。

图 3. 给予 flox 鼠注射细胞特异性表达的 AAV-Cre 快速获得细胞特异性敲除鼠[2]

二、基于工具病毒和组织特异性表达

Cre 鼠获取组织特异性基因调控鼠

当我们具有组织特异性表达 Cre 的小鼠时，这时工具病毒上携带 loxP 位点，构建 Cre 依赖的表达载体，虽然无法实现目的基因的敲除，但可以快速获得组织特异性过表达或敲低小鼠。常见 Cre 依赖表达系统有 DIO、FLEx、LSL 等（图 4），目前常用的为 FLEx 和 DIO 系统。

图 4. Cre 依赖的表达系统及其原理

（A. DIO/FLEx 系统，B. LSL 系统）

2019 年慕尼黑大学生物医学中心的研究人员在 Neuron 上发表研究成果[3]，该研究中作者就基于已有的星形胶质细胞特异性表达 Cre 的小鼠，构建了 Cre 依赖表达的 AAV-FLEx-Ngn2/Nurr1，注射到小鼠脑内后在星形胶质细胞中特异性的过表达了 Ngn2 和 Nurr1（图 5）。

图 5. 给予条件 Cre 鼠注射 Cre 依赖表达载体实现细胞特异性过表章[3]

所以，当我们有 flox 鼠或条件 Cre 鼠时，通过工具病毒载体就可以快速获得想要的基因调控小鼠，总结如下表：

已有小鼠

工具病毒

作用效果

flox 鼠

广谱表达 Cre 载体

（如 AAV-Cre）

全身或局部组织基因敲除鼠

组织特异性表达 Cre 载体（如AAV-TH-Cre）

细胞特异性敲除鼠

条件Cre 鼠

Cre 依赖表达载体（如 AAV-DIO-GFP，AAV-FLEx-GFP）

细胞特异性过表达/敲低鼠

这个太好了，可以节约好多时间啊，关键是还可以少洗好多鼠笼 ～

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内容审核：周育红、潘成

图文来源：吉凯基因

参考文献：

1. Soto M, Cai W, Konishi M, Kahn CR. Insulin signaling in the hippocampus and amygdala regulates metabolism and neurobehavior. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019;116(13):6379-6384.

2. Liu SS, Pickens S, Burma NE, et al. Kappa Opioid Receptors Drive a Tonic Aversive Component of Chronic Pain. J Neurosci. 2019;39(21):4162-4178.

3.Mattugini N, Bocchi R, Scheuss V, et al. Inducing Different Neuronal Subtypes from Astrocytes in the Injured Mouse Cerebral Cortex. Neuron. 2019;103(6):1086-1095.e5.