精准操控中枢神经系统：盘点神经生物学研究中的Cre工具鼠模型
中枢神经系统（CNS）因其高度复杂的细胞组成、精密的环路连接及动态的功能调控，长期以来是生物医学领域的研究高地与难点。神经元类型的多样性及其时空特异性功能的解析，依赖于精准操控特定细胞群体的研究工具。随着基因编辑技术的革新，基于Cre/LoxP系统的条件性基因操作模型应运而生。该系统通过组织/细胞特异性启动子驱动Cre重组酶表达，结合携带LoxP位点的floxed小鼠，实现靶基因在特定细胞类型中的精准敲除、敲入或过表达。诱导型Cre工具（如Cre-ERT2）的出现，更赋予了基因表达时空双重调控的能力，通过他莫昔芬给药时机的控制，可在发育特定阶段或成体组织中激活重组酶。
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神经生物学相关Cre工具模型
Cre重组酶结合荧光报告基因可进一步实现对特定细胞的荧光标记和谱系示踪，赛业生物可提供携带报告基因的神经元细胞特异性工具模型，可直接对某一类神经元进行追踪。
神经元特异性荧光标记工具模型
例：Pvalb-T2A-iCre小鼠（产品编号：C001589）
图1 Cre重组酶在小脑、嗅球、皮层和海马中的表达情况
将Pvalb-T2A-iCre小鼠与条件性表达tdTomato荧光蛋白的Rosa26-LSL-tdTomato小鼠交配，Cre重组酶介导表达终止元件（LSL）的删除将导致tdTomato蛋白在Cre阳性细胞中的表达。当子代小鼠发育到6周龄时，采集小鼠的脑组织并通过免疫荧光染色（IF）检测tdTomato蛋白的表达情况，以确定Cre重组酶的表达。根据组织学形态结构分析，在Cre+小鼠小脑的浦肯野细胞、嗅球的EPL、GCL等区域、皮层和海马区中观察到大量的绿色荧光信号，显示在此类组织中发生Cre重组。
例：Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato小鼠（产品编号：C001558）
将Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato小鼠与条件性表达Zsgreen荧光蛋白的LSL_Zsgreen小鼠交配。当子代小鼠发育到6周龄时，连续注射他莫昔芬进行诱导。Cre重组酶介导表达终止元件（LSL）的删除将导致Zsgreen荧光蛋白在Cre阳性细胞中表达。诱导完成后，采集小鼠的下丘脑组织并通过冰冻切片检测组织中Zsgreen蛋白的自发荧光情况，以确定Cre重组酶的表达；同时进行tdTomato蛋白表达的免疫荧光染色（IF）检测，以确定该模型中tdTomato蛋白标记的细胞类型。
①下丘脑中存在的Cre重组酶成功介导Zsgreen荧光蛋白表达
图2 下丘脑中Cre重组酶的表达情况
结果显示，在他莫昔芬处理后，Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato; LSL_Zsgreen双阳性小鼠下丘脑中存在自发绿色荧光信号且信号特异性存在于下丘脑弓状核（ARC）区域，表明在此组织存在Cre重组酶介导的Zsgreen蛋白表达；而玉米油处理的Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato; LSL_Zsgreen小鼠及LSL_Zsgreen小鼠的下丘脑没有绿色荧光信号，不存在Cre重组酶的表达。
②下丘脑中tdTomato荧光蛋白与Zsgreen荧光蛋白表达共定位
图3 下丘脑中Cre重组酶介导的Zsgreen绿色荧光蛋白表达与受小鼠内源性Agrp调控的tdTomato红色荧光蛋白表达的共定位情况
结果显示，Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato; LSL_Zsgreen双阳性小鼠在他莫昔芬处理后的下丘脑中可同时检测到tdTomato红色荧光蛋白和Zsgreen绿色荧光蛋白信号，且Cre重组酶诱导的Zsgreen绿色荧光信号与小鼠内源性Agrp调控的tdTomato荧光信号共定位，表明在该模型中Cre重组酶的表达模式与小鼠内源性Agrp相同。
