起源    

1921年C.C.Little用Abby Lathrop近亲交配，育成数个近交系的时候，雌鼠57号与雄鼠52号交配为最初的交配对，所培育出的后代被标记为C57，因为毛色为固定的黑色，所以命名为C57BL。C57BL的第6号的亚系称为C57BL/6，第10号的亚系称为C57BL/10，1948年JAX从Hall引入6号系，1951年NIH从JAX引入该品系第32代 。

特征与用途

肿瘤：乳腺肿瘤自然发生率低，化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤。

生理：12%有眼睛缺损，雌仔鼠16.8%，雄仔鼠3%为小眼或无眼；迟发性听力损伤；耐听源性癫痫； 骨密度低；遗传性脑积水； 容易受饮食诱发肥胖，Ⅱ型糖尿病，动脉粥样硬化； 嗜酒精性高。

免疫：对放射物质耐受力中等，补体活性高，较易诱发免疫耐受性；对结核杆菌敏感；对鼠痘病毒有一定抵抗力；干扰素产量较高；肾上腺素类脂质浓度低，对百日咳组织胺易感因子敏感；用可的松可诱发腭裂，其发生率达20%。

用途：用于心血管生物学，发育生物学，糖尿病和肥胖疾病模型，遗传学，免疫学，神经生物学和神经学等研究；也用于生产转基因小鼠及肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学等研究。常被认作"标准"的近交系，为许多突变基因提供遗传背景。

C57BL/6 近交系小鼠成为生物医学研究首选模型的核心优势与亚系分化挑战

第一部分：导论：C57BL/6小鼠的无可匹敌的地位与历史奠基

1.1 C57BL/6小鼠的研究地位与遗传基础

C57BL/6（简称B6，俗称“Black 6”或C57小鼠）是当前生物医学研究领域使用最为广泛的近交系（inbred strain）小鼠 [1, 2]。其核心优势在于遗传同质性（isogeneic）。近交系小鼠的定义是通过至少20代严格的兄妹交配繁殖而成，理论上，同一品系内的所有个体在基因组的几乎所有位点上都具有相同的纯合等位基因 [3, 4]。这种高度的遗传一致性是C57BL/6成为标准模型的基础，因为它极大地减少了实验结果中的背景变异性，从而提高了对特定基因修饰或实验处理效果的分析可靠性 [4, 5]。

该品系的通用性使其应用领域极为广泛，横跨代谢疾病、肿瘤学、免疫学、心血管疾病、成瘾研究以及创建转基因模型等多个关键的生物医学研究领域 [4, 6]。这种多功能性（Versatility）使得研究者能够在统一的遗传背景下，探索基因突变对多个生理系统的影响。

1.2 历史溯源、命名与地位的自我强化

C57BL/6小鼠的历史起源于1921年，由C.C. Little在哈佛大学的Bussey Institute for Research in Applied Biology首次培育 [1]。其名称“Black 6”来源于Little使用的育种注释：'C'代表Cold Spring Harbor，'57'是品系编号，'B'代表黑色（Black），而'6'则标志着特定的亚系 [1]。该品系因其黑色的毛皮而得名，并在随后的几代选择性育种中，奠定了其在医疗和遗传研究中的关键工具地位 [1]。

C57BL/6的地位巩固并非仅仅依靠其生物学特性，更依赖于其早期的标准化和海量的历史文献积累。自1921年建立以来，该品系已在研究界被广泛采用，仅在Pubmed上就有近25,000篇文章记录了其使用情况 [3]。这种先发优势使得C57BL/6品系建立了一个庞大的数据和知识体系。当新的研究人员需要确保他们的结果能够与历史发现进行比较、或希望利用现有丰富的基因和表型数据库时，他们自然倾向于继续使用这一已成为事实标准的模型。这种历史惯性和数据累积效应，形成了一个正反馈循环，不断强化C57BL/6作为全球首选实验动物的地位。

品系的全球扩散始于1948年，当时该品系被转移至The Jackson Laboratory (JAX)，并于1951年从JAX（F32代）被送至美国国立卫生研究院（NIH），这标志着最重要的两个亚系C57BL/6J和C57BL/6N的诞生 [4, 7]。

第二部分：遗传学基础与基因工程的基石作用

2.1 基因组学的黄金参照标准

C57BL/6J亚系在基因组学上占据着里程碑式的地位：它是第一个被公共联盟完成基因组测序的近交系小鼠 [5, 8]。这一重要成就发生在2002年，使得C57BL/6小鼠从一个单纯的实验模型，一跃成为哺乳动物遗传学研究中的通用参照物。

这种参考基因组的确定极大地促进了全球生物学研究的效率。研究者可以利用C57BL/6J的遗传图谱，精确地进行基因功能注释、突变位点识别以及系统的表型分析 [5]。由于其遗传同质性，在分析特定的基因修饰时，B6背景能够最大限度地减少除目标基因外的其他遗传因素带来的变异，保证了分析的精确性。

2.2 基因工程的“许可性背景”

C57BL/6小鼠在现代基因编辑技术中具有核心的平台价值。C57BL/6J被描述为一种“许可性背景”（permissive background），意指它能够最大限度地表达大多数突变 [8]。这意味着当研究者将一个特定的致病基因或功能缺失突变引入该品系时，观察到的表型将主要由该突变本身引起，而不是被小鼠品系固有的复杂背景遗传因素所掩盖或抑制。虽然该品系对许多肿瘤具有抵抗性（refractory）[8]，但这反而使其成为研究特定致癌基因驱动肿瘤发生的理想背景。

在基因工程操作层面，C57BL/6小鼠的胚胎干细胞（ES cells）是进行基因打靶服务和创建基因修饰小鼠的首选背景。许多大型基因敲除联盟（如KOMP/EUCOMM）都采用C57BL/6背景的ES细胞来创建基因打靶载体和条件性敲除等位基因 [9]。尽管其他品系如129P2/Ola和BALB/c的ES细胞也可用于基因打靶 [9]，但B6因其作为标准背景的通用性和庞大的下游应用，始终占据主导地位。

随着CRISPR/Cas9等现代基因编辑技术的发展，C57BL/6系胚胎干细胞的编辑效率得到了进一步优化。例如，有研究报告指出，在C57BL/6NCrl胚胎干细胞中使用优化的双载体系统，可实现73%的基因编辑效率，并达到14%的纯合缺失频率 [10]。这种高效率和高纯度的遗传操作能力，进一步巩固了B6作为创建所有新型遗传模型的基础平台的地位 [4]。C57BL/6的遗传同质性保障了背景变异的最小化，这使其成为基因组测序的首选，进而使基因编辑工具得以围绕这个标准背景进行优化，最终形成了一个强大的技术链条，使B6在基因工程领域无可替代。

第三部分：生理特性与关键疾病模型的构建能力

C57BL/6小鼠广泛的应用性源于其一系列与人类主要疾病病理学高度相关的独特表型和易感性。

3.1 代谢与心血管疾病模型

C57BL/6小鼠在生物化学和生理学上表现出对多种常见人类疾病的高度易感性。它们对饮食诱导的肥胖、II型糖尿病和动脉粥样硬化表现出高敏感性 [1, 8]。这种易感性使其成为转化医学研究中的理想模型。

当喂食高脂饮食时，C57BL/6小鼠易患肥胖和糖尿病的倾向，能够高度模仿人类代谢综合征，从而为研究这些全球流行的疾病提供了至关重要的洞察 [1]。此外，由于其对高脂肪和高胆固醇饮食诱导的动脉粥样硬化具有高敏感性，该品系是研究心脏病这一重要病理机制的优秀平台 [1, 8]。

3.2 免疫学特性与Th1型免疫优势

在免疫学研究中，C57BL/6小鼠也具有独特的优势。该品系在主要组织相容性复合体（MHC）基因座上是**$H{2}^b$单倍型**的纯合子 [1]。这一关键的免疫遗传背景显著影响了病原体在小鼠体内的感染和致病机制，使其成为重要的免疫学研究模型。

C57BL/6小鼠的免疫反应倾向于Th1型细胞免疫反应，并伴有干扰素-γ ($IFN\gamma$) 的高水平产生 [11]。这一特性使其成为研究肿瘤免疫、病毒感染以及Th1驱动的慢性自身免疫疾病（如多发性硬化症的模型——慢性实验性自身免疫性脑脊髓炎，EAE）的首选 [11, 12]。与此形成对比的是，另一常用模型BALB/c小鼠则更容易诱导Th2型免疫反应和更强的体液免疫反应，更常用于过敏和抗体开发的领域 [11, 12]。

此外，C57BL/6展现出强大的炎症反应能力，使其成为研究炎症性疾病的优秀模型 [1]。该品系的巨噬细胞对炭疽致死毒素具有抵抗性，这为研究特定毒素和病原体机制提供了独有的模型窗口 [8, 11]。

3.3 神经行为学与衰老研究模型

在神经科学和行为研究领域，C57BL/6小鼠因其特定的行为表型而被广泛采用。与其它品系相比，它们表现出更高水平的焦虑和抑郁样行为 [1]。更值得注意的是，C57BL/6具有显著的高酒精偏好，使其成为研究酗酒和药物成瘾机制的理想模型 [1]。

在衰老研究中，C57BL/6小鼠表现出特有的年龄相关特征，包括早发性、高频的年龄相关听力损失 [1, 8]，以及较低的骨密度 [8]，这些特征使其成为研究人类衰老相关疾病（如耳聋和骨质疏松）的重要模型。

C57BL/6小鼠的疾病模型适用性概览

第四部分：标准化、繁殖与全球供应链体系

4.1 繁殖特性与工业化管理

C57BL/6小鼠的普及也得益于其整体的强健健康状况和易于饲养的特点 [1]。然而，作为近交系，其繁殖效率并非没有限制。C57BL/6的窝产仔数相对较小，通常为5至7只，有时甚至只有3到4只/窝 [1, 13]，这低于远交系小鼠（如Swiss Webster）通常能达到8只或更多的水平 [13]。在进行需要大规模队列或需要将遗传工程模型回交（backcross）的实验时，这种较低的繁殖率构成了一项挑战 [13]。

4.2 遗传管理与质量控制的全球化

为了克服繁殖限制并确保全球研究的可重复性，主要的实验动物供应商开发并实施了严格的工业化遗传管理策略。例如，Charles River采用了国际遗传标准化（IGS）金字塔繁殖系统（pyramid mating system）来维持C57BL/6品系的遗传一致性和最高级别的纯度 [4, 6]。

在金字塔繁殖系统中，基础核心群（foundation colony）作为遗传和健康标准的锚定点，向上层繁殖群提供种鼠，确保整个繁殖链条上的C57BL/6小鼠在基因上是同基因的（isogeneic），即在根本上消除了可能增加实验变异性的遗传差异 [4]。这种严格的遗传管理确保了小鼠的真实性（authenticity），并保证了跨区域、跨时间的研究结果的可比性。

这种工业化的质量管理也延伸到了健康状态的控制。C57BL/6小鼠可以根据研究需求提供不同健康等级的产品，例如**无菌（Germ-Free, GF）**状态，以及清除特定病原体（VAF/Elite®）状态，以满足高度洁净的生物医学研究要求 [4]。正是这种完善、稳定且具有全球覆盖能力（北美、欧洲、中国、日本）的供应链体系 [4]，将C57BL/6的生物学优势转化为全球通用的研究标准。

第五部分：核心挑战与专业应用中的细微差别——亚系分化

尽管C57BL/6小鼠在理论上是高度遗传同质的，但其在生物医学研究中的长期、广泛应用导致了其亚系（substrains）的分化和积累，这已成为当前实验设计和数据可重复性的一个关键挑战，也是专业研究者必须深入理解的细微差别。

5.1 亚系分化的机制与遗传差异

C57BL/6亚系的形成源于群体分离和独立维护。当一个C57BL/6群体从现有群体中分离出来，并在不同机构或供应商处独立繁殖超过20代时，就会被视为一个新的亚系 [7]。例如，C57BL/6J（由JAX维护）是亲本亚系，而1951年送往NIH后形成的C57BL/6N亚系，经过数百代的独立繁殖，在基因组上积累了显著差异 [3, 7]。

亚系差异的遗传机制主要包括两点：一是近交过程中未能完全固定的独特的残留异质性；二是在小规模群体中，自发突变通过遗传漂变（genetic drift）被固定为纯合子 [3, 7]。

这种遗传差异并非微不足道。C57BL/6J和C57BL/6N之间存在着显著的基因型差异。根据全基因组测序数据，两者之间存在约150个纯合的单核苷酸多态性（SNPs）差异，以及超过400个可疑的非同义编码SNP，和数千个可能影响转录和剪接变体的结构或拷贝数变异 [3]。这种程度的差异，足以导致表型的巨大分化。

5.2 亚系间的显著表型差异

亚系间的遗传差异直接导致了可重复的、有时甚至是巨大的表型差异 [3]。将不同的C57BL/6亚系视为“相等”是错误的，这会对实验结果的可靠性造成严重影响 [3]。

关键生理和行为差异：

• 代谢表型： C57BL/6J的空腹血糖水平（182±3 mg/dL）高于C57BL/6NCrl（171±3 mg/dL）。在葡萄糖耐受试验中，B6/J的表现比B6/N更差，而在胰岛素耐受试验中，B6/N的表现比B6/J更差 [2]。

• 心血管表型： C57BL/6NCrl的收缩期血压（101±1 mmHg）显著低于C57BL/6J（112±1 mmHg），并且动脉僵硬度（通过脉搏波速度测量）在不同亚系间也存在统计学差异 [2]。

• 行为学差异： 在行为研究中，C57BL/6N在恐惧学习和焦虑方面表现出更高的水平，而C57BL/6J在疼痛敏感性和轮转棒表现方面更优 [3]。

• 免疫反应差异： 即使在免疫系统内，亚系间也存在异质性。例如，C57BL/6ByJ（携带干扰素-$\beta$信号通路缺陷）对单核细胞增多性李斯特菌感染的抵抗力，就显著强于其他C57BL/6亚系 [14]。

5.3 对可重复性的专业影响与应对策略

C57BL/6的泛用性使其在全世界范围内被广泛使用，导致了去中心化繁殖，而这种去中心化最终通过遗传漂变和突变积累，削弱了其理论上的标准化优势，形成了亚系分化的悖论。

这种差异对基因工程研究尤其构成陷阱。如果研究者使用源自某一亚系（例如B6/N）的胚胎干细胞创建突变，但随后将该突变模型回交到另一个亚系（例如B6/J）的背景上，就会在突变基因侧翼引入混合的B6/N和B6/J多态性。这可能导致研究者错误地将观察到的表型归因于目标突变，而实际上该表型可能由旁侧的背景遗传变异引起 [3]。

因此，研究者必须将C57BL/6的不同亚系视为独立的近交系对待。为了提高研究质量和可重复性，专业要求研究者：

1. 精确报告亚系： 必须明确、准确地记录并报告实验中使用的特定C57BL/6亚系（如C57BL/6J或C57BL/6NCrl），因为许多已发表的研究缺乏这一关键信息 [3, 7]。

2. 定制背景选择： 在进行基因工程或表型研究时，应根据特定的研究表型，定制化选择合适的B6背景亚系 [3]。

3. 环境控制： 考虑到环境因素也可能导致表型变异，研究者应考虑采用交叉饲养（cross-fostering）等方法，控制并记录亚系所处的环境差异 [3]。

第六部分：总结与展望

6.1 C57BL/6成功的综合因素分析

C57BL/6近交系小鼠之所以成为全球最常用的实验动物，是历史积累、技术优势和生物学特性的共同作用的结果。其成功的关键因素在于：

1. 基因组参照地位： 作为第一个被完成基因组测序的哺乳动物模型，它确立了在遗传学和基因工程领域的核心技术标准。

2. 生物学相关性： 其独特的病理易感性，特别是对代谢综合征、动脉粥样硬化、Th1免疫优势以及成瘾行为的模拟能力，使其在广泛的转化医学研究中具有高适用性。

3. 工业化标准化： 强大的全球供应链通过严格的遗传标准化管理（如IGS和金字塔繁殖系统），保障了模型的全球一致性和稳定供应，从而支撑了跨实验室研究的可比性。

6.2 对未来研究和模型选择的专业建议

鉴于C57BL/6亚系间遗传和表型差异的积累，研究者在未来的实验设计和文献报告中必须更加细致和严谨。

首先，研究者应将C57BL/6视为一个由多个密切相关但存在差异的品系家族。在任何实验设计中，必须明确指出所使用的C57BL/6亚系，并将其与对照组的背景品系进行精确匹配。将亚系视为独立的近交系对待，能够最大限度地减少因背景遗传差异造成的实验结果变异 [3]。

其次，对于涉及胚胎干细胞或基因打靶的项目，应仔细评估所用ES细胞的来源背景，并努力确保随后的回交和维持过程与目标实验背景保持一致，以避免引入意外的亚系多态性，从而确保表型准确地归因于目标基因修饰 [3]。这种对细节的关注和对亚系差异的认知，是确保生物医学研究结果稳定、可靠和具有高度可重复性的关键。

参考资料：

1. C57BL/6 inbred mice - Inotiv, https://www.inotiv.com/research-models/c57bl-6-mice

2. Major Physiological Differences Exist Between C57BL/6 Substrains, https://journals.physiology.org/doi/10.1152/physiol.2025.40.S1.0326

3. The blessings and curses of C57BL/6 substrains in mouse genetic ..., https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4944652/

4. C57BL/6 Mice Datasheet | Charles River, https://www.criver.com/resources/c57bl6-mouse-model-information-sheet

5. The C57BL/6J Mouse Strain Background Modifies the Effect of a Mutation in Bcl2l2 - PMC, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3276190/

6. C57BL/6 Mice - Charles River Laboratories, https://www.criver.com/products-services/find-model/c57bl6-mouse

7. There is no such thing as a C57BL/6 mouse! - The Jackson Laboratory, https://www.jax.org/news-and-insights/jax-blog/2016/june/there-is-no-such-thing-as-a-b6-mouse

8. 000664 - B6 Strain Details - The Jackson Laboratory, https://www.jax.org/strain/000664

9. ES Cell Gene Targeting Services | Animal Models Core - UNC School of Medicine, https://www.med.unc.edu/amc/services/gene-targeting-services/

10. C57BL/6NCrl mouse models generated by CRISPR/Cas9-mediated gene-editing - Charles River Laboratories, https://www.criver.com/resources/c57bl6ncrl-mouse-models-generated-crisprcas9-mediated-gene-editing

11. C57BL/6 vs BALB/c Mice: Key Differences for Researchers, https://www.cyagen.com/cyagen-lab-notes/balbc-vs-c57bl6-mouse#:~:text=In%20C57BL%2F6%20mice%2C%20Th1,response%20than%20C57BL%2F6%20mice.

12. The Dynamic Duo of Scientific Research: C57BL/6 vs BALB/c - Creative Biolabs, https://www.creative-biolabs.com/drug-discovery/therapeutics/the-dynamic-duo-of-scientific-research-c57bl-6-vs-balb-c.htm

13. Considerations for Breeding Laboratory Mice: Factors and Alternatives | Taconic Biosciences, https://www.taconic.com/resources/easier-said-than-bred-4-considerations-for-breeding-laboratory-mice

14. Brief introduction in phenotypic and genetic differences of C57BL/6 and BALB/c mice substrains - PMC - NIH, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12531103/