一、條件性基因敲除實驗原理與核心系統

1. Cre-loxP系統

• 組織特異性：將Cre基因連接至特定啟動子（如心肌細胞αMyHC啟動子），實現靶向器官敲除。

• 時間誘導：

• CreERT系統：Cre與突變雌激素受體（ERT）融合，注射他mo昔芬（Tamoxifen）后激活重組功能。

• Tet-on/off系統：通過強li霉素（DOX）調控rtTA轉錄因子，控制Cre表達。

• 起源與機制：源自P1噬菌體，由Cre重組酶和34bp的loxP位點組成。Cre酶識別loxP方向并介導DNA重組，根據loxP排列實現基因刪除、反轉或易位。

• 時空特異性控制：

2. 替代重組系統

• Flp-FRT/Dre-Rox系統：作用類似Cre-loxP，但重組效率較低，應用較少。

二、條件性基因敲除小鼠的構建流程

1. 基礎步驟：

• Step 1：構建"Flox小鼠"——在目標基因關鍵外顯子兩側插入同向loxP序列。

• Step 2：選擇表達Cre的工具鼠（組織特異性或誘導型）。

• Step 3：雜交繁育，獲得Flox/Cre雙陽性小鼠，Cre表達時靶基因被切除。

2. 誘導方法示例：

• Tamoxifen誘導：75–100 mg/kg腹腔注射，連續5天（溶解于玉米油或葵花籽油）。

• DOX誘導：通過飲水或飼料給予強li霉素，激活Tet系統。

三、條件性基因敲除實驗核心應用場景

1. 解決傳統敲除局限性：

• 避免胚胎致死（如抑癌基因PTEN全身敲除致胚胎死亡）。

• 研究基因在特定發育階段或組織中的功能（如神經元、腸道上皮）。

2. 疾病機制研究：

• 腎病模型：髓系特異性核因子ⅠB敲除揭示腸道炎癥機制。

• 腫瘤學：Pten條件敲除小鼠模擬前列腺癌、膠質瘤等發病過程。

• 神經科學：PDGFB基因在Tamoxifen誘導后影響皮質神經元功能。

3. 藥物研發：

• 他mo昔芬對腸道菌群的影響評估。

• 靶向基因編輯驗證抗癌藥物敏感性。