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基因編輯小鼠是指通過(guò)基因編輯技術(shù)對(duì)特定目標(biāo)基因進(jìn)行“修飾”，從而在小鼠體內(nèi)實(shí)現(xiàn)DNA片段的刪除或添加。基因編輯小鼠被廣泛用于研究基因?qū)π∈蠊δ艿挠绊?，也被用于?gòu)建各種疾病模型，模擬人類(lèi)疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程以及相應(yīng)藥物的研發(fā)。

基因編輯小鼠的制備方式主要有兩種，一種是ES細(xì)胞囊胚注射，另一種是受精卵顯微注射。無(wú)論哪種方式，基因編輯都是在受精卵水平進(jìn)行操作，為了拿到基因編輯動(dòng)物，則必須經(jīng)過(guò)胚胎移植，在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育為完整的個(gè)體。

● 基于采用ES細(xì)胞囊胚注射方式獲得基因修飾小鼠的過(guò)程如下：

先對(duì)小鼠胚胎干細(xì)胞進(jìn)行基因編輯，將基因打靶獲得的陽(yáng)性ES細(xì)胞進(jìn)行囊胚注射，再胚胎移植到假孕母鼠體內(nèi)獲得高嵌合小鼠，高嵌合小鼠進(jìn)一步與野生型小鼠進(jìn)行交配，即可最終獲得基因編輯小鼠。

Fig.1 采用ES細(xì)胞囊胚注射方式獲得基因修飾小鼠的過(guò)程

● 基于受精卵顯微注射技術(shù)構(gòu)建基因修飾小鼠的過(guò)程如下圖所示，

主要包括：gRNA設(shè)計(jì)和篩選，sgRNA表達(dá)載體構(gòu)建，顯微注射，胚胎移植，小鼠繁殖等過(guò)程。

Fig.2 采用受精卵顯微注射方式獲得基因修飾小鼠的過(guò)程

胚胎移植除了可以用在基因編輯小鼠構(gòu)建中，還有很多重要的應(yīng)用：

凈化和快繁

為了保證小鼠的健康和疾病預(yù)防，一般外來(lái)小鼠必須經(jīng)過(guò)隔離和凈化才能進(jìn)入SPF級(jí)動(dòng)物房。當(dāng)前，凈化的主要技術(shù)是：體外受精（In Vitro Fertilization, IVF）+胚胎移植（Embryo Transfer, ET）技術(shù)（IVF-ET），其基本原理：小鼠自身雖然被感染，但小鼠的精子或卵細(xì)胞在體內(nèi)是干凈無(wú)菌的。因此將雄鼠處死后取出精子，將精子激活后與超排的卵母細(xì)胞進(jìn)行體外受精拿到受精卵，再移植到SPF級(jí)代孕小鼠的子宮中，這樣可以得到SPF級(jí)的小鼠后代。

IVF技術(shù)還具有一個(gè)重要應(yīng)用--快速擴(kuò)繁。使用IVF技術(shù)可短時(shí)間獲得大量子代小鼠，并且減少組內(nèi)小鼠周齡差異，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性。應(yīng)用于基因修飾小鼠則能夠一次性獲得大量相同基因型小鼠。

在小鼠進(jìn)入動(dòng)物房前，選擇IVF凈化服務(wù)，在凈化的同時(shí)，還能達(dá)到快速繁育的目的，同時(shí)獲得更多數(shù)目的子代鼠，效率高，縮短繁育周期，極大地加快科研進(jìn)度。

挽救雄鼠不育的品系

單精子顯微注射技術(shù)（Intracytoplasmic sperm injection，ICSI），是指通過(guò)顯微操作系統(tǒng)將單個(gè)精子頭注入小鼠卵子胞漿內(nèi)，再移植到代孕小鼠體內(nèi)發(fā)育成小鼠的技術(shù)。該技術(shù)用于挽救因?yàn)榫訜o(wú)活力或者活力低造成雄性不育的小鼠品系。

胚胎（精子）復(fù)蘇

胚胎（精子）復(fù)蘇基于胚胎（精子)凍存技術(shù)，胚胎（精子)凍存常用于珍貴品系的保種，通過(guò)一定的降溫程序及保護(hù)措施將胚胎（精子）進(jìn)行凍存，這種方法可以降低品系維持成本，且維持過(guò)程中不受疾病、不育等因素的影響。胚胎（精子）復(fù)蘇是指通過(guò)升溫的辦法將凍存的胚胎（精子）解凍，存活的胚胎體外培養(yǎng)一段時(shí)間后移植到代孕小鼠子宮內(nèi)發(fā)育，進(jìn)而獲得凍存品系小鼠活體的技術(shù)。其中胚胎凍存相比于精子凍存具有復(fù)蘇后存活率高、移植后懷孕率高的特點(diǎn)，具有明顯優(yōu)勢(shì)，但其冷凍技術(shù)難度高，受限于專(zhuān)業(yè)機(jī)器--程序冷凍儀，建議交給專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。

綜上所述，小鼠的胚胎移植技術(shù)是制備基因修飾動(dòng)物、凈化、保種過(guò)程中的必需的、關(guān)鍵的技術(shù)手段，對(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)研究及生命科學(xué)研究具有重要價(jià)值。