2019年6月，首都医科大学附属北京口腔医院/基础医学院王松灵院士团队在《Nature Communications》（IF:13.8）杂志上以Article的形式发表题为" Generating viable mice with heritable embryonically lethal mutations using the CRISPR/Cas9 system in two-cell embryos"的研究成果。该研究创建了一种用于构建致死基因敲除小鼠模型的新方法。二细胞胚胎一步注射法既解决了传统CRISPR/Cas9系统方法无法构建全身性致死基因敲除小鼠的难题，又弥补了常规条件性基因敲除小鼠模型无法快速实现致死基因组织功能筛查的缺陷，从而为致死基因体内功能研究提供新的技术和思路。王松灵教授与基础医学院/实验动物部陈柏安副教授为共同通讯作者，基础医学院/实验动物部仵毅副教授与北京口腔医院张婧博士为共同第一作者。

        济世金编在该研究团队指导下运用二细胞胚胎一步显微注射技术，针对敲除后致死基因和非致死基因优化操作方法，全基因覆盖、快速、高效地构建基因敲除小鼠。致死基因敲除小鼠< 1万元/品系。

        致死基因是指基因功能缺失导致个体在胚胎期和出生后死亡的一类基因，包括胚胎期致死基因和出生后致死基因。研究预测致死基因约占小鼠总基因的30%，因其在机体中发挥重要作用而备受关注。由于CRISPR/Cas9系统基因敲除效率高，传统的受精卵显微注射方式通常造成致死基因全身性敲除的首建鼠无法出生（胚胎期致死基因）或性成熟前死亡（出生后致死基因）。因此，运用CRISPR/Cas9系统通过受精卵注射方式无法构建可传代繁育的致死基因全身性敲除小鼠模型。基于Cre/Loxp重组系统的条件性基因敲除小鼠模型是研究致死基因成年机体内功能的现有方法。但是，此方法存在制作难度高，周期长（2年以上）等缺点。此外，该方法无法快速实现致死基因体内功能的筛查。该方法操作繁琐，资源占用量大，不利于开展致死基因功能的研究。

        针对上述两个传统技术的不足，本研究基于CRISPR/Cas9系统创建了一种通过二细胞胚胎一步显微注射法高效构建致死基因敲除小鼠模型的方法，该方法适用于构建各类品系胚胎期致死基因和出生后致死基因敲除的小鼠模型。本研究通过该方法构建了Virma，Dpm1（胚胎致死基因），Slc17a5，或CTLA-4（出生后致死基因）基因敲除嵌合小鼠，该小鼠可以携带致死基因突变并传代繁育，研究结果提示该技术可用于构建全身性基因敲除小鼠模型。更为重要的是，该嵌合小鼠还可用于致死基因成年期功能的研究。本研究利用敲除嵌合小鼠模型发现Virma基因敲除会导致成年小鼠局灶性节段性肾小球硬化的病症；Slc17a5基因敲除嵌合小鼠成年期颌下腺组织内硝酸盐与唾液酸的转运明显低下；CTLA-4基因敲除嵌合小鼠成年期脾脏内Treg细胞增殖。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-10748-2.