PD-L1基因敲除小鼠构建及初步表型验证

目的 程序性死亡配体-1(PD-L1)是免疫调节途径的重要因子,是抗肿瘤免疫疗法中重要的靶标之一。利用CRISPR/Cas9技术成功构建PD-L1基因敲除小鼠模型,并初步分析其表型。方法 构建Cas9和sgRNA载体,并转录获得RNA,通过显微注射方式将RNA注射到C57BL/6小鼠受精卵中,经过鉴定获得F₀代阳性小鼠。F₀代小鼠与野生型C57BL/6小鼠交配获得F₁代杂合子小鼠,再通过F₁代小鼠自交获得F₂代纯合子小鼠品系。随后通过Real-Time PCR和流式实验分别检测PD-L1基因在mRNA和蛋白质水平上的表达情况。结果 Real-Time PCR和流式实验检测结果显示与野生型C57小鼠相比,PD-L1纯合子小鼠的PD-L1 mRNA相对表达水平和细胞上的蛋白质表达均有显著性下降,仅测定到本底的信号,证实已成功构建PD-L1基因敲除小鼠品系,为PD-L1体内基因功能研究提供了新的小鼠模型。     

小鼠动物实验方法系列专题(一)——Morris水迷宫实验在小鼠表型分析中的应用

本文以C57和129Sv小鼠为例介绍了Morris水迷宫实验的基本原理和实验步骤。该实验是研究鼠类空间学习记忆功能的重要实验:通过连续多日训练鼠类以水池壁的标记物进行定位导航游泳寻找水中隐藏平台的方法检测小鼠的空间学习能力;接着撤除平台,分析小鼠在水迷宫里搜索原隐藏平台的行为来检测小鼠的空间记忆功能。结果发现,两种小鼠均可成功完成实验,C57综合表现优于129Sv小鼠。Morris水迷宫是对小鼠空间学习和记忆功能研究的重要工具。     

小鼠骨髓造血干细胞、外周血组成随年龄的变化趋势及其相关性分析

造血干细胞是具有自我更新能力并能分化为血液中各种血细胞组分的多能干细胞。近来研究显示,不同造血干细胞表面标志物标记的造血干细胞具有分化为不同血细胞的趋势,但是这种分化的内在关系仍不清楚。对小鼠CD34~-/Sca-1~+骨髓造血干细胞、外周血组成随小鼠年龄增长的变化情况进行了分析,结果显示:随着年龄的增长,骨髓中的CD34~-/Sca-1~+骨髓造血干细胞比率显著增加;而外周血各组分则随年龄变化呈现不同的趋势。对不同年龄段小鼠的骨髓造血干细胞及其他组分与外周血组分的同步分析发现,外周血中血小板密度变化趋势与CD34~-/Sca-1~+骨髓造血干细胞变化情况相关系数为0.804 8;外周血中淋巴细胞密度变化趋势与CD34~+/Sca-1~-骨髓细胞的变化情况相关系数为0.947 97;外周血中白细胞密度变化趋势与CD34~+/Sca-1~+骨髓细胞变化情况相关系数为0.763 1(大于0.9为极度相关,0.7到0.9为高度相关)。     

Pd-1基因敲除小鼠构建及初步表型验证

目的:细胞程序性死亡蛋白(programmed death ligand-1,PD-1)是机体T细胞的免疫检查点,也是肿瘤治疗的重要靶点。采用CRISPR/Cas9技术,利用非同源重组修复引入突变的方式,使基因蛋白读码框移码造成PD-1功能缺失,建立Pd-1基因敲除小鼠模型,为深入探究Pd-1基因功能及作用机制提供基础。方法:针对Pd-1基因2-4号外显子设计并合成2对sgRNA片段,与编码Cas9片段共同体外转录,通过受精卵显微注射方法将两者mRNA混合注射到C57BL/6小鼠受精卵中,经PCR产物测序鉴定获得F0代小鼠,之后与野生型C57BL/6小鼠交配获得F1代杂合子小鼠,F1代小鼠自交即获得F2代纯合子小鼠品系(Pd-1^-/-)。刀豆蛋白(concanavalin A,ConA)刺激Pd-1^-/-小鼠后,通过实时荧光定量PCR和流式细胞技术在mRNA和蛋白水平上分别检测Pd-1^-/-小鼠中Pd-1基因在转录和翻译过程中的表达情况,并通过ELISA方法检测Pd-1^-/-小鼠血清中IL-6、IFN-γ、IL12/IL23及TNF-α等因子的表达水平,初步分析Pd-1通路在T细胞反应调控中的作用机制及对免疫刺激的响应情况。结果:PCR及测序结果表明在小鼠基因组中Pd-1基因2-4号外显子被成功敲除;Real-Time PCR实验和流式检测结果显示:与野生型小鼠相比,Pd-1^-/-小鼠脾、肠系膜淋巴结、胸腺和血液各组织中Pd-1表达水平均显著降低;双抗夹心ELISA测定结果显示:Pd-1敲除后经ConA刺激,血清中IL-6和IFN-γ表达上调。结论:成功构建Pd-1基因敲除小鼠模型。Pd-1缺失能够上调IL-6和IFN-γ对ConA刺激的响应,增加ConA引起的炎症反应,为Pd-1的体内基因功能研究提供了新的小鼠模型和研究思路。     

小鼠动物实验方法系列专题(七)旷场实验在小鼠行为分析中的应用

旷场实验是一个研究小鼠自发活动与探索行为的实验。该文以GAT1基因敲除小鼠为例介绍了旷场实验的原理和实验步骤。将小鼠置于箱型的旷场装置中,通过录像记录并分析小鼠在旷场中的活动。结果发现,GAT1基因敲除小鼠的自发活动与野生型小鼠无明显差异,而GAT1敲除小鼠的趋避性及焦虑水平较低。旷场实验简单、有效,是一项重要的行为学实验。     

Toll样受体4(TLR4)基因剔除小鼠构建及初步表型分析

目的 利用CRISPR/Cas9技术构建Toll样受体4(TLR4)基因敲除小鼠模型,并观察突变小鼠对革兰氏阴性细菌脂多糖(LPS)刺激响应的变化。方法 针对TLR4基因外显子2设计并合成1对sgRNA片段,与编码Cas9的mRNA混合后通过受精卵显微注射方法,建立TLR4基因敲除小鼠,通过繁育获得基因敲除纯合子小鼠(TLR4^-/-小鼠);通过LPS刺激,分析TLR4^-/-小鼠对炎症应激的反应情况,并在分子和病理水平上和野生型对照(WT)进行比较。结果 PCR及测序检测表明TLR4基因外显子2在小鼠基因中被成功敲除;给予LPS刺激后,IL1β、IL6、MyD88、iNOS及TNFa等炎症因子的表达在野生型小鼠的心、肝和肺组织中显著上调,而在TLR4^-/-小鼠中则几乎没有变化;血生化指标显示LPS刺激后WT小鼠血清中的尿素(Urea)和肌酐(Cre)水平显著升高,而TLR4^-/-小鼠刺激前后无显著变化,病理分析同样发现TLR4^-/-小鼠能够抵抗LPS对肾组织的损伤。结论 利用CRISPR/Cas9技术成功构建了TLR4基因剔除小鼠模型,TLR4的缺失能够降低IL1β、IL6、MyD88、iNOS及TNFa炎症因子对LPS刺激的响应,抑制LPS引起的炎症反应及对组织的损伤。