诱导胚胎干细胞小鼠（基于胚胎干细胞的基因敲除小鼠制备 🍁 原理与过程）
- 作者: 张颂沅
- 来源: 投稿
- 2025-02-21
1、诱导胚胎干细 🐎 胞小鼠
诱 🌵 导 🐅 胚胎干细胞 🌲 (iESC)
诱导胚胎干细胞 (iESC) 是通过 🐈 将特定转录因子引入体细胞（例如皮肤细胞）而产生的人工胚胎干细胞。这。些转录因子可将体细胞重新编程为具有类似于胚胎干细胞的多能性状态
iESC 小鼠 🐬
iESC 小鼠是通过将 iESC 注入小鼠胚胎中而产生的。这些胚 🦁 胎发育为小鼠后代，称。为嵌合鼠嵌合鼠的某些细胞来自而 iESC，其。他细胞则来自原来的小鼠胚胎
诱导 iESC 小鼠 🐠 的方法
诱导 iESC 小鼠的过程 🦁 通常涉及以下步骤：
1. 建立 🐟 iESC：将转录因子引入体细胞将，它们重新编 🍁 程为 🐞 iESC。
2. 注 🐝 射 iESC：将注射 iESC 到 🐶 小鼠胚胎中的囊胚阶段。
3. 植入胚胎：将注射后的胚胎植入代孕 🌳 母鼠的子宫内。
4. 生成嵌合鼠：胎 🐋 儿发育 🦋 为患有 iESC 来源细胞和原胚胎来源细胞的嵌合鼠。
iESC 小鼠 🌷 的用途 🐵
iESC 小鼠被用于研究人类疾病和开发新疗法 🐱 ，因为它们：
提供疾病模型：iESC 可以用于产生患有特 💮 定疾病的动物模型，这有助于了解疾病的病理生理学和测试 🐼 新的治疗方法。
再生医学：iESC 可 🐅 以用来分化为各种细胞类型用，于组织修复和再生医学应用。
药物开发：iESC 可以 🦁 用于筛选新药和毒理学研究。
局限性尽管 iESC 小鼠具有很多优点，但 🦉 ，它们也有一些局限 🦢 性包括：
嵌合：iESC 小鼠是嵌合体，这意味着 🌳 并非所有细胞都来自这 iESC。可。能会影响研究结果并限制 🐴 再生医学应用
肿瘤发生：iESC 有时会形成肿瘤（称为畸胎瘤），这是由于残 🐛 留未分化的细胞。
免疫排斥：异种 iESC 小鼠模型可 🌿 能出现免疫排斥反应，因 iESC 为来 🌴 源的细胞对宿主而言是外来的。
2、基于胚胎干 🐠 细胞的基因 🌷 敲除小鼠制备原理与过程
基于胚胎干细 🐟 胞 🦁 的基因敲除小鼠制备原理与过程 🐋
原理基因敲除小鼠是通过靶向胚胎干细胞（ESCs）中的特定基 🦄 因，从而在小鼠体内产生缺失该基因的突变体。具体原理如下：
设计靶向载体设计：一个 🌷 基因靶向载体，其，中含有敲除基因的同源 🦁 序列以及筛选标记 🕊 物（如耐抗生素基因）。
同源重 🕸 组：将靶向载体转染到ESCs中靶向载 🌾 体，通ESCs过同源重组整合到的基因组中 🐴 。
筛选 🌾 和扩增筛选：出携带敲除等位基因的ESCs，并使其扩增。
过程1. 获取 🍀 胚胎干 🐴 细胞 🐠
从胚胎中获取 🐯 早期阶段的 ☘ ESCs。
2. 设计 🦁 和构建靶向载体
设计靶向载体，含有敲除基因的 🕷 同源序列和筛选标记物。
3. 转 🦢 染ESCs
将 🐦 靶向 🐶 载体转染到ESCs中。
4. 同 🦄 源重组
给予合适的培养条件，让靶向载 🌿 体与ESCs基因 🐶 组发生同源重组。
5. 筛 🪴 选重组 🌹 细胞
使用筛选标记物筛选出 🕸 携带敲除等位基因的重组ESCs。
6. 扩增重组细 🦋 胞
将重组ESCs扩 🐟 增成一个 🐕 克隆群。
7. 注射到 🌳 胚泡 🦋 中 🐎
将 🌲 重组ESCs注射到小鼠胚泡中。
8. 产 🌴 生嵌合鼠
发育中的胚泡被植入受体的子宫 🦆 中 🐼 发育，为，嵌合鼠其 🦉 一些细胞来自ESCs。
9. 获 🐘 得 🦆 敲除小 🍁 鼠
与非嵌合 🐳 鼠交配，获得 🐶 全敲除（homozygous）小鼠。
注意事项选择合适的 🐵 小鼠 🐟 品系作为ESCs来源 ☘ 。
确保靶向载体设计合理，不会对基因功 🐶 能产生意外影响。
注射到胚泡中 🌹 的 💮 ESCs数量应适当。
仔细监控敲除小鼠的表型和基因表达 🌹 ，以验证敲除的准确性。
3、诱 🦋 导多能干细胞与胚 🐈 胎干细胞的异同点
诱导多能干 🐦 细胞 (iPSC) 和胚胎干细胞 (ESC)
异同点相似点：
多能性：iPSC 和 ESC 都是多能干细胞，具 🐼 有分 🌾 化为多种 🍁 细胞类型的潜力。
自我更新：它们都可以持续 🐧 分裂并保持 🦍 未 🕷 分化状态。
细胞培 🌹 养：两类细胞都可以通过细胞 🍀 培养技术扩增。
用途：iPSC 和 ESC 在再生医学、疾病建模和药物测试 🦁 中都具有潜在 🦊 应用。
不同点：来源：
iPSC 是从体细胞（如皮肤细胞 🌼 或血液细胞）通过化学或 🐼 病毒重编程产生的。
ESC 是从早期胚胎的内部细胞团 💮 中 🦆 获取 🦋 的。
伦理 🐛 问题 🐳 ：
ESC 的获取涉及破坏 🍁 胚胎 🐯 ，引起 🌹 伦理担忧。
iPSC 没有伦理担忧，因为它们是从患者自身 🌹 的细 🐵 胞中产生的。
基因 🐯 组稳定性 🐅 ：
iPSC 由于重编程过程，基因组可能存在插 ☘ 入突 🌲 变或染色体异常。
ESC 通常具有更 💐 高的基因 🦍 组稳 🐶 定性。
免疫相 🦊 容 🕷 性 🪴 ：
iPSC 可以从患者自身的细胞中产生，使，其 🐱 具有免疫相容性减少移植排斥的风险。
ESC 由于来自不 🦆 同的个体，可能会引发免疫 🕊 反应。
转化 🦅 效 🦋 率：
iPSC 的转化效率通常较低，导致产生所需数量的多能干细胞 🐡 需要更长的时间和更 🐡 高的成本。
ESC 的转 🌼 化 🐈 效率较高 🦊 。
分化能 🐈 力：
某些研 🐱 究表明，ESC 可能具有比 iPSC 更广泛的分化能力。
iPSC 在分 🌸 化成特定细胞类型时可能会存在更多差 🐅 异。
应用：再生医学：iPSC 由于其免疫相容性 🌳 ，在再生医学，中具有优势用于 🐳 治疗神经退行 🐶 性疾病、心脏病和器官损伤。
疾病建模：iPSC 可用于创建患者特 🐱 异性细胞模型用于，研究疾病机制和开发个性化治疗方法。
药物测试：iPSC 和 ESC 都可用于药物 🐯 筛 🪴 选和毒性测试，以评估候选药物的潜在 🐕 疗效和毒副作用。
