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细胞条件性剔除之白喉毒素受体（DTR）小鼠在细胞功能研究中的应用_abio生物试剂品牌网

abiopp4个月前 (04-24)技术11

随着基因编辑技术的不断进步与完善，基因修饰小鼠在生物医药研究领域的应用日益广泛。目前，基因敲除、基因条件性敲除、基因条件性过表达以及点突变等基因修饰小鼠已被广泛应用。然而，在许多研究中，除关注基因本身的功能外，研究人员可能还希望了解表达目的基因的这类细胞在体内发挥怎样的作用。那么这时，可能就需要使用DTR小鼠啦。

什么是DTR小鼠
DTR小鼠，即白喉毒素受体（diphtheria toxin receptor, DTR）小鼠，是通过基因编辑技术将肝素结合EGF样生长因子前体的受体（proHB-EGF, 称为DTR）基因导入到小鼠的特定细胞中，从而使这些细胞对白喉毒素 (diphtheria toxin，DT) 敏感。通过给这些小鼠注射DT，表达了DTR的细胞则会被特异性地清除，而其他细胞则不受影响。

Fig.1 Schematic illustrating the DTR system^[1]

DTR小鼠的应用非常广泛，除了可以通过某类细胞的特异性剔除从而对该类细胞的功能进行研究；还可以在细胞或组织移植治疗研究中，通过DTR小鼠将内源性细胞或组织进行剔除；或通过某类细胞敲除建立多种疾病模型，以研究疾病的发病机制和进展；以及用于细胞谱系示踪研究等。

DTR小鼠的使用方法
使特定细胞表达DTR的方法有两种：一是找到该类细胞的特异性Maker基因，后通过基因修饰的方法将DTR敲入在内源基因中，使得DTR在Maker基因的promoter调控下表达；二是借助Cre-loxp系统，将表达DTR的flox小鼠与Cre小鼠进行配繁，在需要的时期对小鼠注射DT，实现特定时间、特定细胞的剔除。

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，还可以给DTR加一个标签，如EGFP，同时表达荧光蛋白，通过荧光信号判断细胞中DTR的表达情况和细胞剔除效果。

DTR小鼠模型的优势
精确性：结合Cre-loxP系统，可实现组织或细胞特异性DTR表达，允许研究人员在特定时间点和组织中选择性清除目标细胞，而不会影响其他细胞类型。
可控性：DT注射时间与剂量可灵活调整，支持急性或慢性细胞消融研究，避免传统基因敲除导致的代偿效应。
可逆性：停止注射DT后，目标细胞可逐渐再生并恢复功能，为研究细胞再生机制和再生医学提供了独特工具。
实时性：通过报告基因的引入可以实时观察到细胞清除后动态的生理和病理变化。

南模生物DTR小鼠模型list
基于上述应用范围，南模生物开发了一系列DTR小鼠模型，通过在不同基因插入DTR以及报告基因得到具有示踪功能的不同细胞类型的选择性清除模型。此外，南模生物还研发了条件性表达的iDTR小鼠，通过与特异性Cre小鼠交配，实现更多类型的细胞特异性剔除。

DTR小鼠模型案例分享

CD8a-IRES-DTRGFP（NM-KI-190045）

EGFP表达检测：

Fig1. CD8a-IRES-DTRGFP小鼠外周血中EGFP的表达。（数据是与CrownBio 合作完成）

DTR作用验证：

Fig2. CD8a-IRES-DTRGFP杂合子MC38荷瘤小鼠和野生型MC38荷瘤小鼠不同时间点肿瘤生长情况。（数据是与CrownBio 合作完成）

Fig3. CD8a-IRES-DTRGFP杂合子MC38荷瘤小鼠和野生型MC38荷瘤小鼠不同时间点外周血中CD8+ T 细胞含量。（数据是与CrownBio 合作完成）

Reference：
[1]Ruedl C, Jung S. DTR-mediated conditional cell ablation-Progress and challenges. Eur J Immunol. 2018;48(7):1114-1119. doi:10.1002/eji.201847527
[2]Saito M, Iwawaki T, Taya C, et al. Diphtheria toxin receptor-mediated conditional and targeted cell ablation in transgenic mice. Nat Biotechnol. 2001;19(8):746-750. doi:10.1038/90795
[3]Buch T, Heppner FL, Tertilt C, et al. A Cre-inducible diphtheria toxin receptor mediates cell lineage ablation after toxin administration. Nat Methods. 2005;2(6):419-426. doi:10.1038/nmeth762

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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.，简称"南模生物"），成立于2000年9月，是一家上交所科创板上市高科技生物公司（股票代码：688265），始终以编辑基因、解码生命为己任，专注于模式生物领域，打造了以基因修饰动物模型研发为核心，涵盖多物种模型构建、饲养繁育、表型分析、药物临床前评价等多个技术平台，致力于为全球高校、科研院所、制药企业等客户提供全方位、一体化的基因修饰动物模型产品解决方案。