KO小鼠動物模型

一、KO小鼠模型的核心定義與科學價值

KO小鼠（Knockout Mouse）是通過基因編輯技術wan全刪除或失活特定基因，從而研究該基因功能的動物模型。其核心價值在于：

1. 因果機制解析：通過對比野生型與KO小鼠的表型差異，直接驗證目標基因在生理或病理過程中的作用。

2. 疾病模擬平臺：精準模擬人類單基因遺傳病（如肥胖、血友病、神經退行性疾病），為機制研究和治療開發提供工具。

3. 藥物研發橋梁：用于靶點驗證、藥效評價及毒性測試，加速臨床轉化。

技術演進里程碑：

• 1980s胚胎干細胞同源重組：首代KO小鼠（Mario Capecchi, 2007諾獎）

• 2013 CRISPR/Cas9革命：效率提升10倍，成本降低90%
  

  

• 2024 Prime Editing：精準插入/刪除序列，避免DNA雙鏈斷裂

二、KO小鼠模型構建的核心技術流程

（一）基因編輯工具選擇

（二）標準化構建流程（以CRISPR為例）

關鍵步驟詳解：

1. 靶點設計：針對目標基因外顯子設計sgRNA，確保移碼突變致蛋白功能喪失。

2. 胚胎操作：

• 原核期受精卵注射CRISPR復合物（Cas9蛋白 + sgRNA）

• 移植至假孕母鼠子宮

3. 基因型驗證：

• PCR擴增靶區域 → 電泳/測序確認缺失（圖D）

• 脫靶檢測：全基因組測序（WGS）或Guide-seq技術

三、KO小鼠的核心應用場景與經典案例

（一）代謝性疾病研究

1. 肥胖與糖尿病：

• Lep-KO小鼠（ob/ob）：

• 瘦素基因wan全缺失 → 暴食性肥胖、胰島素抵抗、II型糖尿病

• 應用：減肥藥物靶點篩選（如GLP-1受體激動劑）

1. 動脈粥樣硬化：

• LDLR-KO小鼠：低密度脂蛋白受體缺失 → 高dan固醇血癥 → 血管斑塊形成

• 治療驗證：AAV遞載CRISPR編輯PCSK9基因降脂

（二）神經退行性疾病

1. 阿爾茨海默病（AD）：

• APP/PS1雙基因KO：減少β淀粉樣蛋白沉積，驗證靶點治療價值

• Tau蛋白突變模型：CRISPR引入P301L突變模擬神經纖維纏結

（三）免疫與炎癥疾病

1. 自身免疫性血管炎：

• Mpo-KO小鼠：

• 髓過氧化物酶缺失 → 制備抗MPO抗體 → 誘導ANCA相關性血管炎

• 應用：靶向藥物（如li妥昔單抗）療效評價

1. 腫瘤免yi治療：

• PD-1/CTLA-4雙KO：評估免疫檢查點抑制劑毒性及聯用策略