細胞條件性剔除：DTR小鼠助力細胞功能研究
隨著基因編輯技術的不斷進步與完善，基因修飾小鼠在生物醫(yī)藥研究領域的應用日益廣泛。目前，基因敲除、基因條件性敲除、基因條件性過表達以及點突變等基因修飾小鼠已被廣泛應用。然而，在許多研究中，除關注基因本身的功能外，研究人員可能還希望了解表達目的基因的這類細胞在體內發(fā)揮怎樣的作用。那么這時，可能就需要使用DTR小鼠啦。
什么是DTR小鼠
DTR小鼠，即白喉毒素受體（diphtheria toxin receptor, DTR）小鼠，是通過基因編輯技術將肝素結合EGF樣生長因子前體的受體（proHB-EGF, 稱為DTR）基因導入到小鼠的特定細胞中，從而使這些細胞對白喉毒素 (diphtheria toxin，DT) 敏感。通過給這些小鼠注射DT，表達了DTR的細胞則會被特異性地清除，而其他細胞則不受影響。
Fig.1 Schematic illustrating the DTR system[1]
DTR小鼠的應用非常廣泛，除了通過某類細胞的特異性剔除從而對該類細胞的功能進行研究；還可在細胞或組織移植治療研究中，通過DTR小鼠將內源性細胞或組織進行剔除；或通過某類細胞敲除建立多種疾病模型，以研究疾病的發(fā)病機制和進展；以及用于細胞譜系示蹤研究等。
DTR小鼠的使用方法
使特定細胞表達DTR的方法有兩種：一是找到該類細胞的特異性Maker基因，后通過基因修飾的方法將DTR敲入在內源基因中，使得DTR在Maker基因的promoter調控下表達；二是借助Cre-loxp系統(tǒng)，將表達DTR的flox小鼠與Cre小鼠進行配繁，在需要的時期對小鼠注射DT，實現(xiàn)特定時間、特定細胞的剔除。
方法一：
Fig.2 Toxin receptor-mediated conditional cell knockout procedure[2]
方法二：
Fig.3 General scheme of the inducible DTR mouse strain (iDTR)[3]
此外，還可以給DTR加一個標簽，如EGFP，同時表達熒光蛋白，通過熒光信號判斷細胞中DTR的表達情況和細胞剔除效果。
DTR小鼠模型的優(yōu)勢
精確性：結合Cre-loxP系統(tǒng)，可實現(xiàn)組織或細胞特異性DTR表達，允許研究人員在特定時間點和組織中選擇性清除目標細胞，而不會影響其他細胞類型。
可控性：DT注射時間與劑量可靈活調整，支持急性或慢性細胞消融研究，避免傳統(tǒng)基因敲除導致的代償效應。
可逆性：停止注射DT后，目標細胞可逐漸再生并恢復功能，為研究細胞再生機制和再生醫(yī)學提供了獨特工具。
實時性：通過報告基因的引入可以實時觀察到細胞清除后動態(tài)的生理和病理變化。
基于上述應用范圍，南模生物開發(fā)了一系列DTR小鼠模型，通過在不同基因插入DTR以及報告基因得到具有示蹤功能的不同細胞類型的選擇性剔除模型。此外，南模生物還研發(fā)了條件性表達的iDTR小鼠，通過與特異性Cre小鼠交配，實現(xiàn)更多類型的細胞特異性剔除。
DTR小鼠模型案例分享
CD8a-IRES-DTRGFP（NM-KI-190045）
EGFP表達檢測：
Fig1. CD8a-IRES-DTRGFP小鼠外周血中EGFP的表達。（數(shù)據(jù)是與CrownBio合作完成）
DTR作用驗證：
Fig2. CD8a-IRES-DTRGFP雜合子MC38荷瘤小鼠和野生型MC38荷瘤小鼠不同時間點腫瘤生長情況。（數(shù)據(jù)是與CrownBio合作完成）
Fig3. CD8a-IRES-DTRGFP雜合子MC38荷瘤小鼠和野生型MC38荷瘤小鼠不同時間點外周血中CD8+ T 細胞含量。（數(shù)據(jù)是與CrownBio合作完成）
Reference：
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上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center, Inc.，簡稱"南模生物"），成立于2000年9月，是一家上交所科創(chuàng)板上市高科技生物公司（股票代碼：688265），始終以編輯基因、解碼生命為己任，專注于模式生物領域，打造了以基因修飾動物模型研發(fā)為核心，涵蓋多物種模型構建、飼養(yǎng)繁育、表型分析、藥物臨床前評價等多個技術平臺，致力于為全球高校、科研院所、制藥企業(yè)等客戶提供全方位、一體化的基因修飾動物模型產(chǎn)品解決方案。
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