【原】Mecp2基因敲除小鼠构建技术原理

在大脑中，Mecp2的表达在发育过程中受到动态调节。此外，Mecp2的表达在不同的大脑区域以及Mecp2调控的基因之间存在差异。

研究人员为了确定适合研究的理想大脑区域，测量了野生型（WT）C57BL/6雄性小鼠在不同脑区（皮层、小脑、海马和下丘脑），MECP2蛋白在不同时间的表达，并将其与全脑表达进行比较（图3）。其中，p值通过Kruskal-Wallis测试和Dunn多重比较测试进行计算。结果显示，发育过程中MECP2蛋白表达发生变化，7周时MECP2蛋白在小脑中高表达。

图3  Mecp2在小鼠4周/7周/12周龄时的表达^[5]

图注：7周时，小脑Mecp2表达水平高峰；在4周龄和12周龄时，各区域间无显著差异。

研究人员对7周龄雄性Mecp2基因敲除小鼠进行RNA测序（RNAseq），并与野生型（WT）匹配对照进行比较。该实验在小脑和血液中独立进行。分组织依赖EdgeR分析显示小脑中有81个差异表达基因（DEGs），其中44个上调，37个下调（图4A）。在血液中，我们发现205个DEGs在WT和突变体之间存在显著差异：105个上调，100个下调。我们发现两种组织中的基因表达水平相似（R2 Spearman WT=0.95，R2 Spearman MUT=0.93，图2B和C）。DEGs在表达热图中显示了不同的谱图（图4D和E）。

图4 小脑和血液中的差异表达基因(DEGs)分析结果^[5]

作为内在对照，研究人员检测了Mecp2的表达，并证实WT和突变体之间存在较大差异：与对照组相比，Mecp2缺失的小鼠小脑的变化log2倍(log2FC)为−3.88，FDR校正的p值[假发现率(FDR)]为5.38E-27。在血液中，Mecp2显示log2FC为−2.50，FDR为4.07E-06。已知在RTT中下调的Bdnf，在小脑中log2FC为−1.25,FDR为1.05E-04，而在血液中未检测到。总之，通过对Mecp2敲除小鼠与WT小鼠的比较，揭示了血液和大脑中该基因表达的高度相关性。

表1 小脑和血液中10个差异表达基因(DEGs)，按p值排序^[5]

以上文章通过ES打靶技术敲除Mecp2基因的Exon3-Exon4，通过与WT比较有症状，能作为RTT研究的疾病模型。