【原】HTT基因敲除小鼠构建技术原理

HD小鼠模型是目前应用最广泛的HD哺乳动物模型，包括HD转基因小鼠模型、基因敲入（knock in, KI）小鼠模型，以及条件性表达N-端突变HTT的HD小鼠模型。

HD转基因小鼠通过转基因过表达mHTT的N-端片段，包括表达变异HTT exon1对应蛋白片段的R6/2及R6/1模型以及表达更长片段的N171-82Q模型等。这些N-端片段均包含mHTT中的polyQ序列，而亨廷顿蛋白片段化在疾病的发生过程中具有重要作用，其产生的N-端片段具有高毒性，并且易聚集。然而，此类模型由于只具有变异HTT基因的5′端序列，且往往有多个拷贝，在遗传学方面与HD病人不一致。此外，此类模型的表型往往出现早（小鼠出生后几周至十几周），这与大多数HD病人也不一致。而基因敲入可以精确地将突变基因插入到基因组中相同的位置，建立更接近于人类HD的动物模型。

近期，由中美两国研究人员联合发布了一篇关于HTT小鼠模型研究，提出了一种表型更为准确的HD小鼠模型——BAC226Q转基因小鼠。在内源性HTT启动子和调节元件的控制下，转基因BAC226Q小鼠体内表达了含有226个CAG-CAA重复序列的全长人HTT。为了确定全长人HTT序列在转基因FVB小鼠基因组中的拷贝数和插入位点，研究采用了全基因组测序，结果显示在FVB小鼠基因组的8号染色体Chr8:46084002处插入了两个人类HTT拷贝。与11月龄的另一种亨廷顿模型BACHD小鼠及野生型小鼠进行比较，实验结果显示BAC226Q小鼠中226Q突变亨廷顿蛋白条带的分子量高于BACHD小鼠中97Q突变亨廷顿蛋白条带的分子量。而在蛋白质印记实验结果显示，2个月或11个月的BAC226Q小鼠中未检测到Htt蛋白片段。

图3  BAC226Q转基因小鼠的产生[9]

（A）将全长人类突变HTT插入小鼠基因组的示意图。（B）通过Western blot分析了 BAC226Q、非转基因同窝小鼠和 BACHD(97Q)小鼠中Htt蛋白的表达水平。（C）在4个月的非转基因对照组BAC226Q和BACHD(97Q)小鼠中，通过Western blot再次确认mHtt的表达量。