基因打靶技术在人类疾病动物模型研究中应用.pdfVIP

第七届中南地区实验动物科技交流会论文汇编 动物模型 T，CashmanJD，eta1．Highlevel ofNOD／scIDmice normal [9]WangJC，Lapidot engraftment byprimitive andleukemia cellsfrom withchronic leukemiainchronic hematopoietic patients myeloid phase[J]．Blood，1998，91：2406--2414 [10]姚明，闫明霞，周光兴，等．BNX小鼠人胃癌原位移植模型的建立及其生物学特性的观察[J]．肿瘤，2004， 24(6)：566—569 [11]陶文照，郑唯强，龚志锦．人肝癌组织裸鼠腹腔内和肝正位移植显示的肿瘤侵袭与转移[J]．第二军医大学 学报，1998，19(1)：54—56 [12]李雁，汤钊猷，叶胜龙，等．体内连续筛选法建立自发性肺转移人肝癌细胞系[J]．中华医学杂志，2002，82 (9)：601—605 基因打靶技术在人类疾病动物模型研究中的应用 袁进 (南方医科大学实验动物中心，广东广州510515) 【摘要】人类疾病动物模型在医学研究中起着非常重要的作用，而自然发生的人类疾病已远远不能满足医 学研究的需要。利用基因打靶技术开展人类疾病动物模型的研究具有J“阏的应用前景。本文就基因打靶技术及其 在人类疾病动物模型研究中的应用做一介绍。 【关键词】基因打靶；人类疾病动物模型 基因打靶(genetargeting)技术是近10年来在转基因技术和人工同源重组技术基础上发 展起来的高新生物技术，它克服了随机整合的盲目性和偶然性，是目前能精确修饰、改造生物基 因组最理想、最有效的一种方法。在一些发达国家，基因打靶技术已成为一种较成熟的基因修饰 手段，在医学研究领域应用较为广泛。人类疾病动物模型对病理研究及临床治疗研究非常重要， 自发或诱发病理动物模型需要漫长的时间，应用转基因技术，外源基因在基因组中的随机整合可 能带来不确定的表型，基因打靶技术在很大程度上克服了上述不足。1987年人们首次利用胚胎干 细胞技术建立了次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶(hrpt)基因敲除的动物模型…。目前，通过基因打靶 获得的各种各样疾病动物模型使得现代医学研究的许多领域取得了突破性的进展。 l 基因打靶技术的原理 基因打靶技术是在同源重组(homologous 关键是设计和合成一个合适的靶载体(targetingvector)，将目的基因以及与细胞内靶基因两端 特异片断同源的DNA分子苇组到带有标记基因的载体上，然后将此载体用基因转移的方法导入靶 细胞，通过外源载体和内源靶位点相同的核苷酸序列之间的同源重组，使外源DNA定点整合到靶 细胞的特定基因座上。目前关于职的分子机制尚未阐明，1964年RobinHolliday提出了双链侵 入模型，它是通过要发生重组的2个DNA分子的2条单链在同一部位断裂，断裂的游离末端彼此 排，从而使链的彼此关系发生改变而形成不同的构象，链的构象决定了Holliday连接体在拆分 动物模型 第七届中南地区实验动物科技交流会论文汇编 了改进，提出了单链侵入模型口1。Lin(1984)等提出的不同单链退火模型为理解HR机制提供了 新的思路H1。此外，一些学者还提出了其他的职模型，如三链DNA模型、RNA介导重组模型等伊”。 相信随着研究的深入，对职的机制会有更合理的解释。 2 基因打靶技术的主要技术环节 基因打靶技术是在同源重组的基础上发展起来的，其关键是构建合适的打靶载体，并将其导 入靶细胞内，然后用选择性培养基筛选出被击中的细胞，该技术已广泛用于生命科学的多个研究 领域。 2．1 靶细胞选择基因打靶最常用的靶细胞是小鼠ES细胞。ES细胞一般是指从附植前胚胎内 腺在内的各种组织的发育潜力，即能发育成完整动物个体的能力。多能性是指ES细胞具有发育 成多种组织的能力，参与部分组织的形成。加入滋养层细胞或白血病抑制因子(LIF)可在体外分 化抑制培养ES细