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【央视新闻客户端】
转基因小鼠模型建立后可以做医学、生物 、生化方面的研究 。
哺乳类动物基因转移方法 ，是将改建后的目的基因（或基因组片段）用显微注射等方法注入实验动物的受精卵（或着床前的胚胎细胞） ，然后将此受精卵（或着床前的胚胎细胞）再植入受体动物的输卵管（或子宫）中，使其发育成携带有外源基因的转基因动物。
有需要广泛开展合作的可以咨询赛业生物 ，赛业生物已服务全球数万名科学家 ，产品和技术已直接应用于包括CNS（Cell，Nature, Science）三大期刊在内的学术论文 。除了提供基因敲除 、基因敲入、条件性基因敲除模型定制服务外 ，赛业生物还有专业的手术疾病模型团队 ，可以提供多种复杂精细的小动物手术疾病模型；药物筛选评价小鼠平台可以提供从欧美行业领袖引进的免疫缺陷鼠 、用于心血管及阿尔茨海默症等研究的人源化小鼠；国际标准化无菌鼠技术平台可以提供无菌鼠 、无菌动物定制服务、微生物菌群移植服务等基于无菌动物模型的各类产品和服务，结合赛业生物成熟稳定的基因编辑小鼠平台，还可帮助您研究菌群与基因的互作机制 。
最新的基因编辑技术 ，可以做到什么地步？
作者从Jackson实验室购买了 Ppia -/- 小鼠 ，与野生型小鼠（WT）一起，经过脂多糖（LPS）0 、6h 、12h、24h 、3d 、5d、7d的诱导 ，形成了不同时间点的小鼠肺炎模型。首先通过组织病理学染色实验（图1A） ，对不同时间点小鼠的肺部切片进行了病理性评分（图1B），同时 ，对相同时间点的肺干湿质量变化（图1C）和肺指数（图1D）进行统计 ，发现他们的结果惊人相似，由此说明 Ppia 编码的CypA在炎症的不同阶段发挥着不同的作用 。
由于细胞因子在炎症反应中起着重要作用 ，为了检测这些细胞因子在炎症模型中的表现情况 ，作者分别提取了 Ppia -/- 和WT小鼠肺部 、支气管肺泡灌洗液（BALF） 、血清中的mRNA，通过qPCR、ELISA以及免疫组化实验 ，分别检测了肺部细胞因子Il1b（图1E） ，以及BALF（图1F）、血清（图1G）和肺部（图1H和图1I）的分泌细胞因子IL-1β的表达量，发现WT小鼠不同部位中这两个细胞因子在6h 、12h 、24h时的表达量均高于 Ppia -/- 小鼠，而到3d、5d 、7d后的表达量出现了反转 。除此以外 ，作者还检测了其他细胞因子在不同部位的表达量。总而言之 ，所有实验结果表明，在LPS诱导的炎症小鼠模型中 ，CypA主要通过调节IL-1β的表达量来控制其在炎症不同阶段中的作用 。
为了进一步确定CypA为什么能在炎症早期促进IL-1β的表达 ，首先查阅文献可知，CypA可以通过调节NF-κB中的p65来促进促炎细胞因子的产生 。这里作者选择了经典的小鼠原代细胞系——骨髓来源巨噬细胞（BMDM） ，人源非小细胞肺癌细胞系A549和炎症研究的人源经典细胞系THP-1 （THP-1/ P PIA -/- ? 细胞由源井提供） ，通过CRIPR-Cas9 、干扰等方法，获得对应的 PPIA 敲除或敲降的突变细胞系。随后 ，通过LPS对这些WT和突变细胞系进行处理来模拟肺炎 ，分别在0、2h 、4h 、6h、8h检测并比较了在小鼠模型中检测过的细胞因子Il1b或IL1B的mRNA表达量（图S2A-C）；又通过免疫印迹，分析了0 、4h 、8h、12h时CypA 、pro-IL-1β的蛋白表达量（图S2D-F） ，以及0 、15min、30min、60min时磷酸化的p65的表达量（图S2G-I） 。由此说明 ，CypA是通过增加p65的磷酸化水平来提高 Il1b 和 IL1B 的表达，以及pro-IL-1β的含量 。为了进一步确定CypA是怎么促进IL-1β的表达，作者对CypA的PPIase活性功能域进行了突变（R55A） ，检测了与PPIA敲除细胞系相同的成分（S2J-L） ，显示出与PPIA敲除时一致的结果，由此说明 ，在炎症早期阶段 ，CypA介导的IL-1β表达的增强需要其酶的活性。
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根据前人研究结果可知 ，IL-1β最初是作为一种不活跃的促细胞因子（pro-IL-1β）合成的，一旦二级信号被激活 ，pro-IL-1β则被NLRP3/ASC/caspase-1炎性小体切割成有活性的IL-1β 。因此 ，作者进一步研究了CypA是否对pro-IL-1β的加工具有影响 。首先通过在BMDM/ Ppia -/- （图2A） 、THP-1/ P PIA -/- （图S3A）、A549/CypA-（图S3B）模型中的ELISA实验可知，当ATP刺激炎症小体激活时，CypA突变型细胞系中IL-1β的表达是显著低于对应WT细胞系的。
（ 2 ） LPS 诱导的炎症消退阶段中 ， CypA 的抑制作用
有报道指出 ，在没有如ATP的二级信号的刺激下，IL-1β的加工和释放是低效的 ，且大多数合成的产物都被留在细胞内 ，要么不被处理，要么被降解 。为了探究CypA为什么能在炎症晚期阶段抑制IL-1β的表达 ，作者随后研究了CypA对pro-IL-1β稳定性的影响 。首先还是利用免疫印迹法 ，直接检测了BMDM/ Ppia -/- （图2B） 、THP-1/ P PIA -/- （图S3C） 、293T/CypA-、模型中pro-IL-1β的表达量，结果表明 ，CypA能加速上述三个WT细胞中内源pro-IL-1β的降解。随后 ，将带有FLAG标签的pro-IL-1β表达载体转染到293T，并用DMSO 、MG132和NH4Cl处理（图2C） ，比较发现 ，MG132能促进pro-IL-1β的降解，由此说明pro-IL-1β的降解是由泛素-蛋白酶体途径降解，且这个过程不依赖于CypA的PPIase活性（图S3E） 。
（ 3 ） CypA 影响 pro-IL-1 β泛素化
有研究报道 ，K63连接泛素化的pro-IL-1β对炎性小体的激活和IL-1β的分泌具有重要作用 。因此 ，为了验证CypA是否影响pro-IL-1β的泛素化，作者实施了泛素化实验 ，通过免疫印迹的方法 ，在293T和BMDM细胞中发现，在没有ATP刺激下 ，CypA对pro-IL-1β的K48连接泛素化具有显著影响（图2D 、图S3F） ，但当ATP单独作用时，CypA则逐渐增加pro-IL-1β的K63连接泛素化（图2E、图S3G）。
（ 4 ） pro-IL-1 β关键泛素化位点验证
为了进一步验证pro-IL-1β的关键泛素化位点 ，通过质谱分析 ，找到了K73 、K132 、K143这三个潜在的泛素化位点 。免疫印迹实验证明，K73R、K132R和K143R突变导致pro-IL-1β的K48连接泛素化减少 ，而K132R 、K143R突变导致pro-IL-1β的K63连接泛素化减少（图2F） 。仍不能确定哪个才是pro-IL-1β加工的关键泛素化位点。于是作者将NLRP3 、ASC和caspase-1与pro-IL-1β的野生型或突变型共转染293T细胞 ，并用ATP刺激，通过免疫印迹（图2G）和ELISA（图2H）实验发现，K143R突变会阻止pro-IL-1β剪切成活性的IL-1β ，从而判断K143是pro-IL-1β加工的关键位点 。随后再次通过免疫印迹检测转染了编码野生型pro-IL-1b-myc及其不同突变基因载体的293T（图2I） ，发现K132和K143是pro-IL-1β降解的关键位点 。
综上所述，这些数据表明 ，在炎症激活期 ，有高浓度ATP的刺激下，CypA主要通过增强K143位点的K63连接泛素化来促进pro-IL-1β的加工；而在炎症缓解期 ，低浓度ATP环境下 ，CypA主要通过促进pro-IL-1β在K132和K143位点处K48泛素化来加速pro-IL-1β的降解。
当然，作者的研究不止步于此 ，后续利用类似的方法 ，通过精心的实验设计与对比，对IL-1β诱导的炎症模型进行了更加系统的研究 ，揭示了CypA加剧IL-1β诱导的炎症机制 ，阐明了CypA在IL-1β诱导的II型上皮间质转化(EMT)肺修复中作用，为未来对与炎症相关疾病的治疗提供了更系统的理论基础，及相关靶点筛选的方向。
为什么转基因实验只能用小鼠？
成功让雄性老鼠体细胞变成卵细胞
当地时间3月8日 ，在英国伦敦召开的第三届人类基因组编辑国际峰会上 ，来自日本九州大学的林克彦（Katsuhiko Hayashi，音译）教授介绍了该研究的详细情况 。
该技术包括首先从雄性老鼠身上提取皮肤细胞 ，然后将其转化成类似干细胞的状态 ，以创建所谓的诱导性多能干细胞（iPS cells）——一种可以转化为其他类型细胞的细胞 。因为该皮肤细胞从雄性老鼠身上提取，因此具有XY染色体。林克彦教授的团队剔除了其中的Y染色体 ，再向另一个细胞“借来”一个X染色体 ，然后将两个X染色体巧妙地“粘”在一起 。这一流程使得干细胞变成卵细胞 。
“这其中最大的诀窍就是X染色体的复制。 ”林克彦教授说，“我们真的试图建立一个系统来复制X染色体 。 ”
最后 ，拥有两个X染色体的这些细胞被放置在一个卵巢类器官中进行培养 ，从而形成卵子 。当与正常精子受精后，科学家们获得了大约600个胚胎 ，并将其植入**老鼠体内。最终 ，**老鼠诞生了7只小鼠幼崽 。
这些小老鼠看起来很健康，会有一个正常的寿命，并在成年后得以继续生育后代 。“它们看起来还不错 ，在正常生长 ，以后能够成为父亲。”林克彦教授表示 。实验中约1%的生产成功率低于用正常女性卵细胞能够达到的5%的成功率 。
不孕不育症患者的新希望？
现阶段该技术还不能安全用于人类
林克彦教授表示，该研究的主要动机是希望能够为罹患不孕不育症的夫妻提供一种生育治疗方法 ，例如患有特纳综合征的妇女 ，她们拷贝的X染色体有一整个或部分缺失的情况。
他继续补充，目前 ，这项研究仍处于早期阶段 ，卵细胞的质量不高。“即使在老鼠身上实验，卵细胞的质量也存在很多问题 。因此 ，在考虑将其作为一种生育治疗方法之前 ，我们必须克服这些问题，这可能需要很长的时间 。 ”他表示。
同时 ，在这个阶段 ，技术还不能安全地用于人类 。但是，他认为这一问题能够在10年内得到解决 。然而，部分科学家认为这一时间估计过于乐观 ，因为目前在实验室条件下还未能从女性细胞中创造出可行的人类卵细胞。并且 ，也有科学家提出，人类的细胞需要更长的培养时间来产生一个成熟的卵细胞 ，这可能会增加细胞获得不必要的遗传变化的风险 。
此外 ，林克彦教授还提出对社会是否能够接受这一技术的担忧 。他并不赞同男性用自己的精子和人工制造的卵细胞来创造一个婴儿。“在技术上这是可能的 。但是我不太确定在现在这个阶段，它是否安全或为社会所接受 。 ”他补充到。林克彦教授已经向科学杂志《自然》提交了这一研究 。
中国科学院的王浩义教授认为 ，在考虑将该技术应用于临床之前 ，还有很长的路要走 。“科学家从不说永远，原则上 ，实验已经在老鼠身上完成了 ，当然它可能在人类身上实现。但我可以预见到未来（该技术）会遇到很多挑战，我无法预测（克服它们）将花费多少年。”
红星新闻记者 王雅林 实习生 王慕宁
因为小鼠和人类的DNA相似度高 ，为了研究所以使用小鼠 。
小鼠是由小家鼠演变而来 ，它广泛分布于世界各地，经长期人工饲养选择培育，已育成1000多近交系和独立的远交群 。早在17世纪就有人用小鼠做实验 ，现已成为使用量最大、研究最详尽的哺乳类实验动物。
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