小鼠作为生物医学宝贵的研究工具，广泛应用在模拟肿瘤、代谢疾病、神经性疾病等人类疾病的研究过程中。这是因为小鼠和人类的基因组都包含约 22 400 个基因。约 99% 的小鼠基因可以在人类基因组中找到同源基因，小鼠模型对人类疾病治疗具有重大借鉴意义。

     加上近些年魔术剪刀——CRISPR/Cas9 基因编辑技术的出现，让基因编辑小鼠变成了触手可得的科研头牌明星。

     那么这把神奇的剪刀是如何起作用的呢？来看看在基因编辑小鼠中的应用吧。

     第一步  确定修饰的目的基因

     构建小鼠前，需要先明确研究涉及的基因。一般分为 2 种情况：

     1. 研究基因功能：显而易见，在此类研究中涉及的基因是明确的。可以直接利用基因编辑技术修饰小鼠的基因组，从而通过小鼠性状的改变研究其功能。

     2. 研究疾病或是肿瘤：需要先查阅文献，根据疾病特征选择目的基因。大部分非传染性疾病都可以通过基因修饰在小鼠身上模拟。一般来讲，基因编辑鼠作为研究模型是优于药物诱导或细胞移植鼠的，因为基因编辑鼠可以较好地模拟人类疾病发病的过程。

     第二步  确定基因编辑的方式

     在明确了构建涉及的基因后，我们需要确定编辑该基因的方式。基因编辑从功能上一般分为以下几类：基因敲除（Knockout, KO），条件性基因敲除（Conditional Knockout, CKO），基因敲入（Knock-in, KI）。

     ▌基因敲除（Knockout, KO）小鼠

     基本原理：通过基因编辑技术或基因打靶技术将小鼠体内的基因从基因组上删除，或者造成移码突变。具体来说，是把需要敲除的基因的几个重要的外显子或者功能区域用 Neo Cassette 替换掉，这样的小鼠其全身所有的组织和细胞中都不表达该基因产物，并能稳定遗传。

     应用：研究某个基因的功能；研究该基因在对小鼠全身生理病理的影响；构建疾病模型等，前提是这个基因必须没有胚胎致死性。

     举例：ApoE-KO 小鼠

     如 ApoE（载脂蛋白 E）基因是参与脂蛋白的转化与代谢过程，而敲除该基因会导致脂蛋白代谢紊乱。ApoE-KO 小鼠会产生粥样硬块，较适合动脉粥样硬化疾病机理和药物研发的研究。

     ▌条件性基因敲除（Conditional Knockout, CKO）小鼠

     研究表明，约 1/3 的小鼠基因对于胚胎发育是必不可少的，即敲除该基因会使小鼠胚胎死亡，不能生长发育。一种 Cre/Loxp 重组的基因编辑系统应运而生，该系统可以人为控制敲除基因的时机或位置，从而在时间上保证小鼠的发育，或是在空间上控制基因敲除的范围。

     基本原理：基于 Cre/Loxp 基因编辑系统。Cre 基因可被具有组织特异性的启动子启动，或在合适的时机人为诱导表达。带有 Loxp 片段的小鼠获得 Cre 酶后，可以在特定的组织或细胞中敲除两端带有 Loxp 片段的目的基因。

          

          

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