靶向成纖維細(xì)胞工具鼠模型Col1a2-iCre小鼠的介紹與應(yīng)用

當(dāng)我們談?wù)撃z原蛋白時(shí)，不禁讓人想到皮膚的彈性、關(guān)節(jié)的靈活性以及血管的穩(wěn)定性，這種結(jié)構(gòu)蛋白是人體留住青春活力的重要因素。COL1A2基因作為組成膠原蛋白的幕后功臣，它在科學(xué)研究中也同樣扮演著關(guān)鍵角色。今天，小賽就為大家介紹一款利用Col1a2基因驅(qū)動(dòng)iCre表達(dá)以實(shí)現(xiàn)靶向成纖維細(xì)胞的工具鼠模型——Col1a2-iCre小鼠（產(chǎn)品編號(hào)：C001528）。

Col1a2-iCre小鼠
COL1A2基因編碼I型膠原蛋白的pro-α2(I)鏈。I型膠原蛋白是人體內(nèi)含量最多的膠原蛋白，主要在成纖維細(xì)胞中表達(dá)。成纖維細(xì)胞是存在于全身結(jié)締組織中的細(xì)胞，包括皮膚、肌腱、韌帶和骨骼，因此I型膠原蛋白在為這些組織提供抗拉強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)支撐方面起著至關(guān)重要的作用，并且參與許多生物學(xué)過(guò)程，如細(xì)胞遷移、細(xì)胞黏附和細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)等。

賽業(yè)生物利用基因編輯技術(shù)自主研發(fā)構(gòu)建了Col1a2-iCre小鼠（產(chǎn)品編號(hào)：C001528），該模型在小鼠Col1a2基因調(diào)控元件的驅(qū)動(dòng)下表達(dá)密碼子優(yōu)化后的Cre重組酶（iCre）。iCre重組酶表達(dá)模式與內(nèi)源基因相似，且內(nèi)源性Col1a2基因表達(dá)不受影響。當(dāng)Col1a2-iCre小鼠與含有l(wèi)oxP位點(diǎn)的小鼠雜交后，子代小鼠可在成纖維細(xì)胞中引發(fā)由Cre重組酶介導(dǎo)的loxP位點(diǎn)間的序列重組。

皮膚、心臟和肺部的Cre重組活性

圖1 皮膚、心臟和肺部組織中tdTomato蛋白表達(dá)的免疫熒光（IF）檢測(cè)

將Col1a2-iCre小鼠與條件性表達(dá)tdTomato熒光蛋白的Rosa26-LSL-tdTomato小鼠交配，采集子代小鼠的各組織并通過(guò)免疫熒光（IF）檢測(cè)確定Cre重組酶的表達(dá)。結(jié)果顯示在Cre+小鼠的皮膚、心臟和肺部組織中檢測(cè)到紅色熒光信號(hào)。

總  結(jié)
在Col1a2-iCre小鼠（產(chǎn)品編號(hào)：C001528）中，根據(jù)組織學(xué)形態(tài)結(jié)構(gòu)分析，推測(cè)皮膚真皮層、心肌細(xì)胞之間、心臟瓣膜及心內(nèi)膜、肺支氣管、肺泡中發(fā)生Cre重組的細(xì)胞主要為成纖維細(xì)胞。因此，Col1a2-iCre小鼠可用于靶向成纖維細(xì)胞的組織特異性研究。

工具鼠模型推薦

問(wèn)：在驗(yàn)證Cre工具鼠的重組效率時(shí)，如果遇到難以獲取的組織和細(xì)胞，應(yīng)該如何確認(rèn)熒光表達(dá)的情況呢？

答：當(dāng)驗(yàn)證Cre工具鼠在特定組織或細(xì)胞中的重組效率時(shí)，我們常常使用Cre工具鼠與報(bào)告小鼠（如Rosa26-LoxP-Stop-LoxP-tdTomato或EGFP）交配，以觀察子代中目標(biāo)組織或細(xì)胞的熒光表達(dá)情況。然而，對(duì)于一些難以獲取的組織或細(xì)胞，確認(rèn)熒光表達(dá)可能會(huì)變得困難。在這種情況下，可以采用以下幾種方法來(lái)解決問(wèn)題：

1. 細(xì)胞分選：
流式細(xì)胞術(shù)或者磁珠分選可以高效地分離和分析特定熒光標(biāo)記的細(xì)胞群體，如果目標(biāo)細(xì)胞可以從組織中分離出來(lái)，使用流式細(xì)胞術(shù)可以來(lái)檢測(cè)細(xì)胞中的熒光表達(dá)情況，適用于CD系列細(xì)胞等。

舉例：將Cd19-Cre小鼠（產(chǎn)品編號(hào)：I001184）與條件性表達(dá)tdTomato熒光蛋白的Rosa26-LSL-tdTomato小鼠交配，產(chǎn)生雙基因雜合子代小鼠。采集雙基因雜合子代小鼠的外周血、脾臟和骨髓組織并通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)分析tdTomato蛋白的分布，最終可確定Cre重組酶在B細(xì)胞中的高表達(dá)。

2. 細(xì)胞標(biāo)記物：
細(xì)胞標(biāo)記物抗體可以用于識(shí)別不同類型的細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞標(biāo)記物和熒光的共定位能夠精確定位和定量分析特定細(xì)胞中的Cre介導(dǎo)的重組情況，適用于已有商業(yè)化細(xì)胞標(biāo)記物的免疫細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、癌癥標(biāo)記等。

舉例：Cx3cr1-iCre小鼠（產(chǎn)品編號(hào)：C001391）與條件性表達(dá)tdTomato熒光蛋白的Rosa26-LSL-tdTomato小鼠交配，產(chǎn)生雙基因雜合子代小鼠。采集雙基因雜合子代小鼠的腦、皮膚、肝、腎、腸、脾和肺組織等組織，使用小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物IBA1抗體和Tomato紅色熒光抗體共定位，最終可確認(rèn)Cre重組酶主要定位于腦組織小膠質(zhì)細(xì)胞中。

3. 組織學(xué)形態(tài)結(jié)構(gòu)分析：
在免疫熒光實(shí)驗(yàn)中，有時(shí)需要根據(jù)組織學(xué)形態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)判斷目標(biāo)細(xì)胞的熒光信號(hào)。例如，在復(fù)雜的組織樣本中，細(xì)胞類型多樣且分布復(fù)雜，通過(guò)觀察組織學(xué)形態(tài)可以更準(zhǔn)確地識(shí)別特定類型的細(xì)胞。此外，在進(jìn)行多種抗體同時(shí)標(biāo)記時(shí)，不同的熒光信號(hào)可能會(huì)重疊或相互干擾，或者在抗體特異性不夠高導(dǎo)致背景染色較強(qiáng)的情況下，結(jié)合組織學(xué)形態(tài)可以幫助更好地判斷熒光信號(hào)的來(lái)源。這種方法在實(shí)驗(yàn)條件不理想時(shí)尤為重要，有助于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

舉例：本期介紹的Col1a2-iCre小鼠（產(chǎn)品編號(hào)：C001528）因?yàn)闊晒饪贵w與細(xì)胞標(biāo)記抗體雙染效果不佳，則選擇組織學(xué)形態(tài)結(jié)構(gòu)分析，最終確認(rèn)皮膚真皮層、心肌細(xì)胞之間、心臟瓣膜及心內(nèi)膜、肺支氣管、肺泡發(fā)生Cre重組的細(xì)胞主要為成纖維細(xì)胞。

4. 體外培養(yǎng)細(xì)胞
某些細(xì)胞類型由于其特殊的生物學(xué)特性，無(wú)法通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)等技術(shù)分選出來(lái)。這些細(xì)胞通常需要在體外培養(yǎng)條件下維持其特性和功能，以便進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)處理和分析。例如干細(xì)胞、特定分化狀態(tài)的細(xì)胞等。

以上介紹的方法不是僅固定適用于某一組織或細(xì)胞類型，可以聯(lián)合應(yīng)用從多個(gè)角度綜合判定Cre重組酶的表達(dá)位置，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。