2019年6月，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京口腔醫(yī)院/基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院王松靈院士團(tuán)隊(duì)在《Nature Communications》（IF:13.8）雜志上以Article的形式發(fā)表題為" Generating viable mice with heritable embryonically lethal mutations using the CRISPR/Cas9 system in two-cell embryos"的研究成果。該研究創(chuàng)建了一種用于構(gòu)建致死基因敲除小鼠模型的新方法。二細(xì)胞胚胎一步注射法既解決了傳統(tǒng)CRISPR/Cas9系統(tǒng)方法無法構(gòu)建全身性致死基因敲除小鼠的難題，又彌補(bǔ)了常規(guī)條件性基因敲除小鼠模型無法快速實(shí)現(xiàn)致死基因組織功能篩查的缺陷，從而為致死基因體內(nèi)功能研究提供新的技術(shù)和思路。王松靈教授與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院/實(shí)驗(yàn)動(dòng)物部陳柏安副教授為共同通訊作者，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院/實(shí)驗(yàn)動(dòng)物部仵毅副教授與北京口腔醫(yī)院張婧博士為共同第一作者。

        濟(jì)世金編在該研究團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下運(yùn)用二細(xì)胞胚胎一步顯微注射技術(shù)，針對(duì)敲除后致死基因和非致死基因優(yōu)化操作方法，全基因覆蓋、快速、高效地構(gòu)建基因敲除小鼠。致死基因敲除小鼠< 1萬元/品系。

        致死基因是指基因功能缺失導(dǎo)致個(gè)體在胚胎期和出生后死亡的一類基因，包括胚胎期致死基因和出生后致死基因。研究預(yù)測(cè)致死基因約占小鼠總基因的30%，因其在機(jī)體中發(fā)揮重要作用而備受關(guān)注。由于CRISPR/Cas9系統(tǒng)基因敲除效率高，傳統(tǒng)的受精卵顯微注射方式通常造成致死基因全身性敲除的首建鼠無法出生（胚胎期致死基因）或性成熟前死亡（出生后致死基因）。因此，運(yùn)用CRISPR/Cas9系統(tǒng)通過受精卵注射方式無法構(gòu)建可傳代繁育的致死基因全身性敲除小鼠模型?；?/span>Cre/Loxp重組系統(tǒng)的條件性基因敲除小鼠模型是研究致死基因成年機(jī)體內(nèi)功能的現(xiàn)有方法。但是，此方法存在制作難度高，周期長（2年以上）等缺點(diǎn)。此外，該方法無法快速實(shí)現(xiàn)致死基因體內(nèi)功能的篩查。該方法操作繁瑣，資源占用量大，不利于開展致死基因功能的研究。

        針對(duì)上述兩個(gè)傳統(tǒng)技術(shù)的不足，本研究基于CRISPR/Cas9系統(tǒng)創(chuàng)建了一種通過二細(xì)胞胚胎一步顯微注射法高效構(gòu)建致死基因敲除小鼠模型的方法，該方法適用于構(gòu)建各類品系胚胎期致死基因和出生后致死基因敲除的小鼠模型。本研究通過該方法構(gòu)建了Virma，Dpm1（胚胎致死基因），Slc17a5，或CTLA-4（出生后致死基因）基因敲除嵌合小鼠，該小鼠可以攜帶致死基因突變并傳代繁育，研究結(jié)果提示該技術(shù)可用于構(gòu)建全身性基因敲除小鼠模型。更為重要的是，該嵌合小鼠還可用于致死基因成年期功能的研究。本研究利用敲除嵌合小鼠模型發(fā)現(xiàn)Virma基因敲除會(huì)導(dǎo)致成年小鼠局灶性節(jié)段性腎小球硬化的病癥；Slc17a5基因敲除嵌合小鼠成年期頜下腺組織內(nèi)硝酸鹽與唾液酸的轉(zhuǎn)運(yùn)明顯低下；CTLA-4基因敲除嵌合小鼠成年期脾臟內(nèi)Treg細(xì)胞增殖。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-10748-2.