- 产品详情
- 产品参数
Ai14小鼠：将Cre重组历史转化为红色荧光的报告工具
Ai14在Rosa26位点携带CAG驱动、loxP-STOP-loxP控制的tdTomato报告元件，经过有效Cre重组后，可持续标记发生重组的细胞及其后代。
基因信息
Ai14是常用报告工具名。本文对应C57BL/6J同源背景版本，不把相同报告等位基因的其他混合背景版本视为同一研究群体。
| 项目 | 遗传构型与特点 | 科研意义 |
|---|---|---|
| 物种与背景 | 小鼠；C57BL/6J同源背景 | 组合其他品系后仍需重新记录实际背景 |
| 靶向位点 | Rosa26位点，插入位于该位点外显子1与2之间 | 属定位插入的报告等位基因，不是随机转基因家系 |
| 驱动元件 | 外源CAG启动子 | 重组后提供广泛表达能力；不赋予细胞类型特异性 |
| 条件开关 | 同向loxP位点夹住STOP盒，简称LSL | 有效Cre重组后删除STOP，而不是删除tdTomato |
| 报告元件 | tdTomato、WPRE及转录终止相关元件 | tdTomato为红色荧光蛋白；WPRE辅助表达 |
| 选择盒状态 | 用于筛选的Neo选择盒已去除 | 与保留选择盒的相关构型需要区分 |
| 遗传状态 | 报告等位基因可为杂合或纯合；纯合可存活、可繁殖 | 实验组间应匹配报告剂量，不能把可繁殖理解为所有功能均无影响 |
品系简介：记住“发生过重组”的细胞
Ai14的逻辑可以理解为“明亮的荧光表达系统前面放置一道可移除的阻断”。在设计状态下，STOP盒抑制下游tdTomato表达；当细胞中存在有效Cre活性，两个同向loxP位点之间的STOP盒被切除，CAG即可驱动tdTomato表达。若细胞继续分裂，重组后的DNA状态可传给子细胞，因此报告信号可用于遗传谱系研究（Madisen et al., 2010）。
这一信号记录的是重组历史。细胞曾在发育期表达Cre，之后即使停止表达Cre，也可能继续呈红色。因此，tdTomato阳性不能自动等同于“该细胞目前表达驱动基因”，更不能直接代表“该细胞此刻处于活跃状态”。研究已显示，Cre驱动系的报告分布与成年期基因表达并不总是完全一致，需要结合发育和组织信息判断（Harris et al., 2014）。
构建方法：靶向插入并移除筛选元件
报告构建以Rosa26位点为靶标，将CAG、LSL控制元件、tdTomato和表达辅助元件组合后，经胚胎干细胞靶向和遗传传递建立报告等位基因。Neo选择盒再通过PhiC31相关重组去除，形成Ai14所用的去选择盒构型。该过程中的去除Neo与实验使用时的Cre切除STOP是两个不同事件，不能混为一谈（Madisen et al., 2010）。
Ai14本身不携带赋予特定组织选择性的Cre驱动构建，也不自带tamoxifen诱导开关。空间选择性主要由配套Cre驱动方式决定；时间控制是否依赖tamoxifen，则取决于使用的是Cre还是CreERT2等诱导型系统。
Ai14的Cre依赖荧光报告原理
功能表型与使用条件
| 功能表现 | 必要条件或观察情境 | 解释边界 |
|---|---|---|
| tdTomato红色荧光标记 | Ai14报告等位基因在细胞内发生有效Cre重组 | 具有高亮度报告能力；信号仍受表达、检测和组织处理影响（Madisen et al., 2010） |
| 细胞及突起可视化 | 合适Cre组合、组织取样和成像条件 | 可辅助解剖定位，不是直接的突触连接或电活动证据（Harris et al., 2014） |
| 谱系或历史标记 | 初始重组细胞的身份与时间窗被可靠限定 | 红色细胞可能来自曾表达Cre的前体，不能只按当前标志物判断来源 |
| 未诱导也可能出现报告阳性 | 部分CreERT2与Ai14组合存在低水平基础Cre活性 | 已有血管相关驱动系的直接证据；不能推广成所有组合都同样泄漏（Álvarez-Aznar et al., 2020） |
| 与另一flox位点重组不必同步 | 报告等位基因和目标等位基因分别接受Cre作用 | 非平行重组是一般机制证据，仍需逐个Ai14—目标组合验证（Liu et al., 2013） |
本品系属于功能报告工具，没有足够依据为其列出统一的疾病“症状”。未报道某种异常也不等于已经证实其生理、行为和繁殖指标完全不受报告系统影响。
应用领域
**Cre驱动范围评估。**可用于观察被标记细胞的组织分布、与身份标记物的重叠及非预期区域信号。高灵敏度有助于发现弱重组事件，也意味着不能忽略驱动系的基础活性与发育期表达。
**细胞定位与谱系分析。**在合适的驱动系和对照条件下，可追踪重组细胞及其后代，并辅助组织成像、细胞计数或分离。若要证明某类细胞的来源，仍需验证初始标记群体的特异性和时间窗。
**条件遗传实验的辅助读出。**Ai14可以提示哪些细胞经历过报告重组，帮助选择分析区域或细胞群。但报告位点与另一个flox靶位点的可及性、loxP间距和重组阈值不同，荧光不能替代目标基因的DNA、RNA或蛋白验证（Liu et al., 2013）。
Ai14的研究用途与四个判读边界
使用要点与模型局限
建议至少包含无Cre的报告对照；诱导型组合增加CreERT2阳性但未诱导对照，并与相应处理对照配套。已有研究在特定CreERT2—Ai14组合中检出未诱导阳性，而只有Ai14的对照未出现相应重组，这说明现象可来自低水平Cre基础活性，不能简单称为“Ai14自己随机亮了”（Álvarez-Aznar et al., 2020）。
正式研究前，应在拟用组织、月龄与处理条件下评估标记效率、细胞类型特异性和背景信号。Ai14不是钙指示器、即时早期基因传感器或自动连接示踪器；报告强度也不能直接换算成Cre表达量。对于条件敲除研究，最关键的验证仍是目标位点是否重组、目标转录本及蛋白是否按预期改变。
参考论文
Álvarez-Aznar, A., Martínez-Corral, I., Daubel, N., Betsholtz, C., Mäkinen, T., & Gaengel, K. (2020). Tamoxifen-independent recombination of reporter genes limits lineage tracing and mosaic analysis using CreERT2 lines. Transgenic Research, 29, 53–68. https://doi.org/10.1007/s11248-019-00177-8
Harris, J. A., Hirokawa, K. E., Sorensen, S. A., Gu, H., Mills, M., Ng, L. L., Bohn, P., Mortrud, M., Ouellette, B., Kidney, J., Smith, K. A., Dang, C., Sunkin, S., Bernard, A., Oh, S. W., Madisen, L., & Zeng, H. (2014). Anatomical characterization of Cre driver mice for neural circuit mapping and manipulation. Frontiers in Neural Circuits, 8, Article 76. https://doi.org/10.3389/fncir.2014.00076
Liu, J., Willet, S. G., Bankaitis, E. D., Xu, Y., Wright, C. V. E., & Gu, G. (2013). Non-parallel recombination limits Cre-LoxP-based reporters as precise indicators of conditional genetic manipulation. Genesis, 51(6), 436–442. https://doi.org/10.1002/dvg.22384
Madisen, L., Zwingman, T. A., Sunkin, S. M., Oh, S. W., Zariwala, H. A., Gu, H., Ng, L. L., Palmiter, R. D., Hawrylycz, M. J., Jones, A. R., Lein, E. S., & Zeng, H. (2010). A robust and high-throughput Cre reporting and characterization system for the whole mouse brain. Nature Neuroscience, 13(1), 133–140. https://doi.org/10.1038/nn.2467