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基因編輯小鼠是指通過基因編輯技術(shù)對特定目標(biāo)基因進行“修飾”，從而在小鼠體內(nèi)實現(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艿挠绊懀脖挥糜跇?gòu)建各種疾病模型，模擬人類疾病的發(fā)生發(fā)展過程以及相應(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細胞囊胚注射，另一種是受精卵顯微注射。無論哪種方式，基因編輯都是在受精卵水平進行操作，為了拿到基因編輯動物，則必須經(jīng)過胚胎移植，在動物體內(nèi)發(fā)育為完整的個體。

● 基于采用ES細胞囊胚注射方式獲得基因修飾小鼠的過程如下：

先對小鼠胚胎干細胞進行基因編輯，將基因打靶獲得的陽性ES細胞進行囊胚注射，再胚胎移植到假孕母鼠體內(nèi)獲得高嵌合小鼠，高嵌合小鼠進一步與野生型小鼠進行交配，即可最終獲得基因編輯小鼠。

Fig.1 采用ES細胞囊胚注射方式獲得基因修飾小鼠的過程

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

主要包括：gRNA設(shè)計和篩選，sgRNA表達載體構(gòu)建，顯微注射，胚胎移植，小鼠繁殖等過程。

Fig.2 采用受精卵顯微注射方式獲得基因修飾小鼠的過程

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，一般外來小鼠必須經(jīng)過隔離和凈化才能進入SPF級動物房。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胞在體內(nèi)是干凈無菌的。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胞進行體外受精拿到受精卵，再移植到SPF級代孕小鼠的子宮中，這樣可以得到SPF級的小鼠后代。

IVF技術(shù)還具有一個重要應(yīng)用--快速擴繁。使用IVF技術(shù)可短時間獲得大量子代小鼠，并且減少組內(nèi)小鼠周齡差異，提高實驗數(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。

在小鼠進入動物房前，選擇IVF凈化服務(wù)，在凈化的同時，還能達到快速繁育的目的，同時獲得更多數(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），是指通過顯微操作系統(tǒng)將單個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)用于挽救因為精子無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，通過一定的降溫程序及保護措施將胚胎（精子）進行凍存，這種方法可以降低品系維持成本，且維持過程中不受疾病、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)一段時間后移植到代孕小鼠子宮內(nèi)發(fā)育，進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，具有明顯優(yōu)勢，但其冷凍技術(shù)難度高，受限于專業(yè)機器--程序冷凍儀，建議交給專業(yè)機構(gòu)來進行。

綜上所述，小鼠的胚胎移植技術(shù)是制備基因修飾動物、凈化、保種過程中的必需的、關(guān)鍵的技術(shù)手段，對于實驗動物學(xué)研究及生命科學(xué)研究具有重要價值。