今天扒一扒，那只被大家忽略的工具鼠---Cre

导读

工欲善其事必先利其器，好的工具是成功必不可少的前提。如我们在最近两期文章中学习的条件性敲除和敲入小鼠，常常提到Cre鼠，它就是一种非常通用，但又易被大家忽视的重要工具。今天我们就一起扒一扒，Cre鼠的那些事。

一、Cre鼠的由来

Cre鼠是指敲入Cre基因的转基因鼠，属于一种基因敲入（Knock in）鼠。

Cre为一种酶，由于该酶具有位点特异性，可使Loxp片段间的基因序列被删除或重组，因此，与Loxp一起组成Cre-Loxp系统（基于染色体位点特异性重组酶系统），最终实现在时间和组织上的基因调控表达。

基于上述的Cre酶重组功能，科研工作者尝试构建各种Cre鼠，与Loxp鼠配合完成精彩的科研探索，主要就是用于条件性基因编辑模型鼠的构建。

二、Cre鼠的分类与构建

通常来说，Cre鼠指的是将Cre基因通过基因敲入（KI）技术转入鼠的基因组中而形成的转基因鼠。基于这一技术和研究目的，又形成了更为复杂的敲入设计[1-2]。

仅从Cre表达的角度就可分为以下几类：

1. 表达Cre

一般将Cre基因敲入某些成熟的位点即可。以前多采用随机转基因技术完成，但由于其不能确定基因序列插入何处、是否破坏原有蛋白表达、表达不稳定等问题，逐渐被定点敲入（KI）技术代替。

2. 组织特异性表达Cre

一般采用原位敲入（KI）技术，将Cre基因组敲入特定启动子之后。根据位置不同又分为两类：

①将Cre基因敲入启动子的第一个起始密码子之后；插入起始密码子之后的Cre蛋白表达量较高，但可能影响后续蛋白表达；

②将Cre基因敲入启动子后续蛋白的终止子之前；终止子之前插入的Cre蛋白表达量相对较低，但不会影响蛋白正常表达。

图1.两种组织特异性表达Cre鼠敲入方案

3. 药物诱导Cre表达

一般采用定点敲入技术，构建带有特殊的调控元件的Cre片段，将该片段敲入成熟的敲入位点中。一般的调控药物有强力霉素，他莫昔芬（tamoxifen）等。

图2. 药物调控Cre鼠构建方案

4. 组织特异性药物调控Cre

结合2、3两种技术的特点，构建带有特殊的调控元件的Cre片段，并将该片段敲入特定启动子之后。通常采用基因敲入（KI）的方式构建。先构建Cre基因，随后将之敲入某一启动子之后。

如，中科院周斌老师课题组于2016年发表在《nature genetic》上的研究中，使用了邦耀实验室构建的Nfatc1-IRES-creER这一模型[3]。

该模型是将creER插入Nfatc1启动子后，又加了不影响Nfatc1蛋白表达的IRES片段，辅助两个蛋白高效表达；creER为cre重组酶与雌激素受体融合而成，可被tamoxifen激活。

因此当tamoxifen药物诱导后，可以在特异组织启动cre的表达，进而重组特殊的loxp对。这一模型鼠与loxp鼠结合使用，可以更精确地研究Nfatc1蛋白与敲除蛋白之间的作用关系，以及其对机体的功能。

除了上述几种构建外，再补充几种特殊Cre构建方式说明：

1. tetO-Cre是通过构建特殊的Cre基因，由四环素类药物（如强力霉素）调控其基因表达。仅在存在四环素类药物的时候，才能表达Cre基因。

2. CreER构建了一种改造了配体结合域的Cre蛋白，他莫昔芬药物能够结合Cre酶，并使之进入细胞核，行使重组功能。而这一模型的改进版，CreER^T2，有时候又记作CreERT2，通过改造ER，也就是人类雌激素受体（estrogen receptor），通过三个点突变（G400V/M543A/L544A）并复合两个结合域的方式，增强了对cre酶功能的调控。该Cre酶的调控更加准确、高效。

3. 利用病毒的方式来表达Cre，通过将Cre基因包装入病毒，注射入小鼠体内表达。

三、常见 Cre鼠介绍

Cre作为一种工具鼠，已经广泛用于条件性小鼠的构建，因此，市面上已很多现成的常见组织的Cre鼠，可直接购买获得。下面我们列举了部分常见组织的Cre鼠。如下表所示：

已有的Cre鼠可以通过网站查阅，比如Jax官网，如果查阅不到，则只能查阅基因信息，手动构建了。

四、Cre鼠的命名

我们常在文章中看到各种Cre鼠的叫法，那它们究竟代表什么意思呢？

其实，它的命名方式与转基因鼠相似，我们主要关注的是其特殊的启动子与调控药物。比如：Pdx1/Cre是Pdx1基因启动子驱动Cre重组酶表达。iMist1/Cre-ERT2是Mist1启动子驱动Cre基因，Cre-ERT2是指，表达后还需要有tamoxifen的情况下Cre才发挥作用。更多详情也可参考基因编辑小鼠命名规则。

Cre鼠作为一种常见的工具鼠，虽然常常用到，但是却因获得手段过于简单而被大家忽略。希望大家看了这篇文章能对Cre鼠有了新的认识，明白其真正价值，做到物尽其用。

邦耀实验基于多年的基因编辑平台，已为多家科研院所提供Cre鼠及各种基因编辑鼠，如2016年中科院的周斌老师课题组发表在《nature genetic》上的最新成果中，引用了我们构建的Cre鼠。

并且目前我们已建立囊括大部分常用的品系Cre小鼠数据库（如上表），所以如果您的实验需要或者有任何相关问题，可以随时和我们联系！

参考文献

[1] Xin Wang. Chapter 17 Cre Transgenic Mouse Lines

[2] Susanne Feil, Nadejda Valtcheva, and Robert Feil. Chapter 18  Inducible Cre Mice 345. 2.

[3] Zhang H, Pu W, Tian X. Genetic lineage tracing identifies endocardial origin of liver vasculature. Nature Genetic. 2016;48:537-43.

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