全身性表達紅色熒光轉基因小鼠

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基本信息

品系名稱：全身性表達紅色熒光轉基因小鼠

英文名稱：C57BL/6J-TgN(CAG-DsRed-1)-ZLFILAS

疾病名稱：暫無介紹

相關基因：DsRed

背景品系：C57BL/6J

遺傳類型：轉基因

繁殖方式：同背景品系

繁殖代數：NA

研究用途：紅色熒光工具小鼠。

飼養環境：屏障或隔離環境

培育單位：中國醫學科學院醫學實驗動物研究所

保種單位：中國醫學科學院醫學實驗動物研究所

資源鑒定：否

鑒定日期：暫無介紹

特征描述

建立一種長期、穩定、直觀且不影響組織細胞形成能力的標記方法是進行干細胞分化與定位研究的有效工具。常用的干細胞標記方法有LacZ基因、熒光染料Hochest和5-溴-2脫氧尿嘧啶核苷（BrdU）等，這些免疫組化染色的缺陷是只能在組織切片上觀察干細胞的存活、遷移和分化情況，需要犧牲大量的實驗動物來觀察不同時間點干細胞在體內的轉歸，無法實時、縱向監測干細胞在體內的動態遷移過程（Cao et al., 2004）。熒光發光是通過激發光激發熒光基團達到高能量狀態，而后產生發射光。常用的有紅色熒光蛋白（RFP）和綠色熒光蛋白(GFP)。熒光成像被廣泛用于細胞凋亡、蛋白質相互作用、免疫細胞遷移、癌癥及藥物研究等多個領域。最近幾年，這項技術開始被用于干細胞研究，可在活體內觀察干細胞的行為和生物學特性及其轉歸，準確獲得活體動物體內靶位置的干細胞在各時間點的生長和分化情況，加速了干細胞在腫瘤、組織工程等領域的研究進展。

為滿足科學研究的需要，國內外研究者建立了多種熒光轉基因小鼠。但由于轉基因載體構建所采用的啟動子不同、靶基因染色體插入位置的位置效應以及轉基因拷貝數的差異，不同熒光轉基因小鼠的造血干細胞標記率和標記細胞亞群不同，從而影響了小鼠干細胞熒光標記在干細胞研究中的進一步應用。

（1）活體熒光影像系統分析紅色和綠色熒光蛋白轉基因小鼠

對各品系的熒光蛋白轉基因小鼠進行活體熒光影像系統分析，結果顯示，C57BL/6J-TgN（CAG-DsRed-1和CAG-DsRed-2）ZLFILAS轉基因小鼠呈現紅色熒光，熒光蛋白在全身多個組織器官中表達(圖1A和1B)。C57BL/6J-TgN（CAG-EGFP-1、CAG-EGFP-2和CAG-EGFP-3）ZLFILAS轉基因小鼠呈現綠色熒光，熒光蛋白在全身多個組織器官中表達。其中C57BL/6J-TgN（CAG-EGFP-1）ZLFILAS轉基因小鼠的熒光蛋白表達強度最高，其次是C57BL/6J-TgN（CAG-EGFP-2）ZLFILAS轉基因小鼠，C57BL/6J-TgN（CAG-EGFP-3）ZLFILAS轉基因小鼠的熒光蛋白表達相對最弱(圖1C、1D和1E)。

（2）LSK造血干細胞中熒光標記細胞的比率

流式細胞檢測表明，各熒光轉基因小鼠品系的LSK造血干細胞均有熒光標記細胞（圖2）。其中，C57BL/6J-TgN（CAG-DsRed-1和CAG-EGFP-1）ZLFILAS這兩個熒光轉基因品系的幾乎全部LSK造血干細胞為熒光標記細胞，熒光細胞比率分別為99.9%和99.4%；C57BL/6J-TgN(CAG-EGFP-2和CAG-EGFP-2)ZLFILAS的LSK造血干細胞中的熒光標記細胞比率較低，分別為85.3%和65.7%；而C57BL/6J-TgN（CAG-DsRed-2）ZLFILAS的LSK造血干細胞中的熒光標記細胞比率則只有0.1%。該結果表明，LSK造血干細胞中的熒光標記細胞比率與活體熒光成像結果并非完全一對應。

（3）骨髓細胞中的熒光標記細胞

熒光顯微鏡觀察發現，不同品系骨髓細胞中的熒光標記細胞比率不同，其中，C57BL/6J-TgN（CAG-DsRed-1和CAG-EGFP-1）ZLFILAS這兩個熒光轉基因品系的熒光標記細胞比率最高。

熒光蛋白在體內，尤其是干細胞中的表達必須在強啟動子，如雞β肌動蛋白（chicken β-actin）或CAG啟動子的驅動下才能高效的進行（Sangmiet sl., 2002），且轉基因載體插入位點和拷貝數對基因表達效率也具有顯著的影響。本研究將DsRed和EGFP插入CAG強啟動子下游，構建了系統性表達紅色和綠色熒光轉基因小鼠。其中DsRed-Express轉基因小鼠紅色熒光蛋白EGFP轉基因小鼠綠色熒光蛋白在全身多個組織器官和骨髓細胞中表達。其中，C57BL/6J-TgN（CAG-DsRed-1）ZLFILAS和C57BL/6J-TgN（CAG-EGFP-1）ZLFILAS的造血干細胞全部為熒光標記細胞，這兩種紅色和綠色熒光轉基因小鼠模型將為干細胞的分化與定位研究提供了有力的工具動物和分子影像學技術手段。

實驗儀器

測試流程

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