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神经科学Cre工具鼠

鼠来宝生物
2024-05-24

在神经研究中，Cre-loxP系统被广泛应用于研究基因功能、神经元类型特异性表达、以及神经疾病模型的构建。以下是一些在神经研究中重要的Cre小鼠品系（依名称字母排序）：


Avil-Cre
简介：Avil基因（Advillin）在感觉神经元中特异性表达，因此，Avil-Cre小鼠可以用于在这些神经元中进行基因敲除，从而研究其功能。
应用：
• 研究感觉神经元功能：Avil-Cre小鼠可以用于研究感觉神经元在传递痛觉、温觉、触觉等感觉信号中的作用。
• 研究神经发育和再生：用于研究感觉神经元的发育过程及其在神经损伤后的再生能力。
参考文献
1. Zurborg, S., et al. (2011). Generation and characterization of an Advillin-Cre driver mouse line. Molecular Pain, 7, 66. 介绍了Avil-Cre小鼠的构建和特性，展示了其在感觉神经元中特异性表达Cre重组酶的能力。
2. da Silva, S., et al. (2011). Proper formation of motor circuits and motor function requires cell type-specific connectivity between the proprioceptive sensory neurons and spinal motor neurons. Neuron, 71(5), 1016-1029. 使用Avil-Cre小鼠在感觉神经元中敲除特定基因，研究了感觉神经元和脊髓运动神经元之间的特异性连接对运动功能的重要性。
3. Shields, S. D., et al. (2012). Nav1.8 expression is not restricted to nociceptors in mouse peripheral nervous system. Pain, 153(10), 2017-2030. 使用Avil-Cre小鼠研究了Nav1.8在感觉神经元中的表达和功能，揭示了其在感觉信号传递中的作用。

ChAT-Cre

简介：ChAT（胆碱乙酰转移酶）在胆碱能神经元中表达。
应用：
• 研究胆碱能神经元的功能和其在神经系统疾病中的作用。
• 构建与胆碱能神经传递相关的疾病模型。

Rossi, J., et al. (2011). “Melanocortin-4 receptors expressed by cholinergic neurons regulate energy balance and glucose homeostasis.” Cell Metabolism, 13(2), 195-204.


Camk2a-Cre

简介：CaMKIIα主要在成年大脑的兴奋性神经元中表达，尤其在海马体和大脑皮层中。
应用：
• 用于研究海马体和皮层神经元的功能。
• 用于成年神经元特异性基因敲除，研究学习和记忆过程。
Tsien, J.Z., et al. (1996). “Subregion- and cell type-restricted gene knockout in mouse brain.” Cell, 87(7), 1317-1326.

Cx3Cr1-Cre
简介：Cx3Cr1是一种趋化因子受体，主要在巨噬细胞和小胶质细胞中表达。Cx3Cr1-Cre用于巨噬细胞和小胶质细胞特异性基因敲除。
应用:
• 研究巨噬细胞功能：巨噬细胞在免疫反应、炎症和组织修复中的作用,包括动脉粥样硬化、慢性炎症和感染性疾病。
• 研究小胶质细胞功能：小胶质细胞在中枢神经系统中的功能，特别是在神经炎症、阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病、以及在脑损伤中的作用。
Yona, S., et al. (2013). Fate mapping reveals origins and dynamics of monocytes and tissue macrophages under homeostasis. Immunity, 38(1), 79-91. 利用Cx3Cr1-Cre小鼠揭示了单核细胞和组织巨噬细胞的起源和动态变化。
Parkhurst, C. N., et al. (2013). Microglia promote learning-dependent synapse formation through brain-derived neurotrophic factor. Cell, 155(7), 1596-1609. 使用Cx3Cr1-Cre小鼠研究了小胶质细胞在突触形成和学习记忆中的作用。

DAT-Cre (Slc6a3-Cre)

简介：DAT (Dopamine transporter) 主要在多巴胺能神经元中表达。DAT-Cre小鼠在多巴胺能神经元中表达Cre重组酶。
应用：
• 研究多巴胺能神经元的功能和病理。
• 构建多巴胺相关疾病（如帕金森病）模型。
Zhuang, X., et al. (2005). “Dopamine transporters perform differentially in nigrostriatal and mesocorticolimbic pathways: implications for differential vulnerability to neurodegeneration.” The Journal of Neuroscience, 25(3), 671-680.


Emx1-Cre

用途：Emx1是大脑皮层和海马体发育中的一个重要转录因子。
应用：
• 用于研究大脑皮层和海马体中的基因功能。
• 皮层神经元特异性基因敲除，研究大脑发育和功能。
Gorski, J. A., et al. (2002). Cortical excitatory neurons and glia, but not GABAergic neurons, are produced in the Emx1-expressing lineage. Journal of Neuroscience, 22(15), 6309-6314.


Gad2-Cre

简介：Gad2编码GAD65，是合成GABA的酶，在GABA能神经元中表达。
应用：
• 用于研究GABA能神经元的功能。
• 研究抑制性神经传递和相关疾病。
Hwang, H. W., et al. (2017). cTag-PAPERCLIP Reveals Alternative Polyadenylation Promotes Cell-Type Specific Protein Diversity and Shifts Araf Isoforms with Microglia Activation. Neuron, 95(6), 1334–1349.e5. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2017.08.024


GFAP-Cre

简介：GFAP是星形胶质细胞的标志物。GFAP-Cre小鼠在星形胶质细胞中表达Cre重组酶。
应用：
• 用于研究星形胶质细胞的功能和其在神经系统疾病中的作用。
• 星形胶质细胞特异性基因敲除，研究胶质细胞与神经元的相互作用。
Zhuo, L., et al. (2001). “Live astrocytes visualized by green fluorescent protein in transgenic mice.” Developmental Biology, 187(1), 36-42.


Nes-Cre (Nestin-Cre)

简介：Nestin是神经干细胞和前体细胞的标志物。Nes-Cre小鼠在神经干细胞和前体细胞中表达Cre重组酶。
应用：
• 用于研究神经干细胞的发育和分化。
• 探讨神经系统疾病的起源和发展。
Tronche, F., et al. (1999). “Disruption of the glucocorticoid receptor gene in the nervous system results in reduced anxiety.” Nature Genetics, 23(1), 99-103.


PV-Cre (Parvalbumin-Cre)

简介：Parvalbumin是一种钙结合蛋白，主要在快速发放的抑制性中间神经元中表达。
应用：
• 研究抑制性中间神经元在神经环路中的作用。
• 抑制性神经元特异性基因敲除，研究神经环路调节。
Hippenmeyer, S., et al. (2005). “A developmental switch in the response of DRG neurons to ETS transcription factor signaling.” PLoS Biology, 3(5), e159.


Sst-Cre (Somatostatin-Cre)

简介：Somatostatin是一种在特定抑制性神经元中表达的神经肽。
应用：
• 用于研究Somatostatin阳性抑制性神经元的功能。
• 特异性基因敲除以研究这些神经元在神经环路中的作用。


Syn1-Cre (Synapsin I-Cre)

简介：Synapsin I在突触小泡中表达，是突触可塑性的重要调节因子。
应用：
• 研究突触可塑性和突触传递。
• 神经元特异性基因敲除，研究神经网络功能。
Zhu, Y., et al. (2001). “Genetic dissection of neuropeptide Y-mediated control of feeding behavior and growth.” The Journal of Clinical Investigation, 108(6), 849-857.


Thy1-Cre

简介：Thy1是一种神经元表面蛋白，广泛表达于中枢神经系统的神经元中。
应用：
• 用于广泛的神经元特异性基因敲除。
• 研究神经元的功能和发育。
Feng, G., et al. (2000). “Imaging neuronal subsets in transgenic mice expressing multiple spectral variants of GFP.” Neuron, 28(1), 41-51.


VGAT-Cre

简介：VGAT是抑制性神经递质GABA的转运蛋白，在GABA能神经元中表达。
应用：
• 研究GABA能神经元的功能。
• 抑制性神经元特异性基因敲除，研究抑制性神经传递。
Vong, L., et al. (2011). “Leptin action on GABAergic neurons prevents obesity and reduces inhibitory tone to POMC neurons.” Neuron, 71(1), 142-154.


Vglut2-Cre

简介：Vglut2是兴奋性神经递质谷氨酸的转运蛋白，主要在兴奋性神经元中表达。
应用：
• 研究谷氨酸能神经元的功能。
• 兴奋性神经元特异性基因敲除，研究兴奋性神经传递。
Hnasko, T.S., et al. (2010). “VGLUT2 and dopamine neurons: coexpression and functional interaction in the nigrostriatal system.” The Journal of Neuroscience, 30(1), 2067-2077.


结语

这些Cre小鼠品系为神经科学研究提供了强大的工具，能够实现特定类型神经元或神经胶质细胞的基因编辑。通过选择合适的Cre小鼠品系，研究人员能够在特定神经元类型、发育阶段或脑区中实现精准的基因操作，从而深入理解神经系统的复杂功能和疾病机制。


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