cKI小鼠模型

1. cKI小鼠模型的定义与核心原理

cKI（条件性敲入） 是在传统KI（Knock-In）基础上引入时空特异性调控的基因编辑模型，通过Cre-loxP系统实现基因表达的精准控制：

• 核心元件：
  • LoxP-STOP-LoxP（LSL） ：插入靶基因前的转录终止序列，阻断基因表达；Cre酶切除STOP后激活表达 。
  • 组织特异性Cre工具鼠：驱动特定细胞/器官中Cre重组酶的表达（如Alb-Cre用于肝脏特异性表达）。
• 技术优势：
  • 避免全身表达导致的发育致死或非靶向效应
  • 模拟疾病相关基因的局部病理微环境 

---

2. 核心构建策略与流程

（1）CRISPR/Cas9介导的cKI模型构建

步骤	操作要点	技术挑战
载体设计	在靶基因位点插入LSL-目的基因（如报告基因/人类基因片段）	大片段插入（>10kb）效率低
受精卵编辑	Cas9/sgRNA与同源重组模板共注射至受精卵	F0代嵌合体需分line筛选
繁育策略	F0嵌合体 × 野生型 → F1杂合子 × Cre工具鼠 → 组织特异性表达子代	Cre渗漏表达需严格验证

（2）经典案例解析

• 报告基因示踪模型：
  • B-CAG-Upar-tdTomato cKI：LSL阻断mUPAR与tdTomato表达；CMV-Cre激活后实现全组织示踪 。
  • Cubn-sGFP-P2A-nLacZ：肾脏特异性荧光标记 。
• 疾病人源化模型：
  • B6-hLPA(CKI)/Alb-cre：肝脏特异性表达人源LPA基因，模拟高血脂与动脉粥样硬化 。

---

3. 核心应用场景

（1）精准疾病机制研究

疾病领域	模型案例	研究价值
心血管疾病	B6-hLPA(CKI)/Alb-cre	揭示Lp(a)介导的血栓形成机制
神经退行性疾病	HdhQ150 cKI (亨廷顿病)	解析CAG重复扩展的神经元毒性
肿瘤微环境	B-PD-1-EGFP cKI	实时追踪免疫检查点蛋白动态

 

（2）药物研发平台

• 靶点验证：人源化CYP450 cKI模型预测药物代谢毒性 。
• 药效评价：复方苦参注射液（CKI）在放射性肺损伤模型中的抗炎机制 。

（3）前沿技术整合

• 光遗传学调控：结合ChR2（光敏感通道）cKI小鼠精准操控神经回路 。
• 单细胞测序验证：scRNA-seq分析cKI模型肿瘤微环境重塑（如CKI联合化疗抑制TNBC）。

---

4. 技术优势与局限性

优势

• 时空精准性：克服传统KI模型的全身表达局限性 。
• 生理相关性：保留内源基因调控机制（如启动子特异性）。
• 多功能拓展：支持双报告基因（如EGFP+tdTomato）或多基因共编辑 。

局限性

• 技术复杂度：需同步优化Cas9编辑效率与同源重组设计 。
• Cre工具鼠限制：组织特异性Cre活性不足或渗漏表达影响结果 。
• 周期与成本：从构建到表型分析需6-12个月 。