品系简介

项目

内容

常用简称

KikGR 小鼠、CAG::KikGR33、KikGR 转基因小鼠

品系类型

转基因工具鼠（光转化荧光蛋白报告基因）

物种

小鼠（Mus musculus）

毛色

与背景品系一致（黑色/非-agouti，B6 背景）

毛色基因型

视背景而定（C57BL/6 为 a/a B/B C/C；Swiss Webster 背景为白色）

MHC 单倍型

视背景而定（C57BL/6 背景为 H-2ᵇ）

染色体数

2n = 40

参考基因组品系

不适用（转基因随机整合，CAG33 整合位点未公开定位）

基因组版本

不适用

其他关键标识

转基因元件：CMV 增强子/鸡 β-肌动蛋白启动子（CAGGS）-KikGR cDNA-兔 β-球蛋白 polyA

时间

事件

2005 年

RIKEN 宫胁敦史团队（Tsutsui H 等）对石珊瑚 Favia favus 的 KikG 蛋白进行半理性工程改造（8 个点突变：M10I/M40V/V60A/D62H/K70E/Y119N/R197Q/I198M），获得高效光转化蛋白 KikGR（EMBO Rep. 6:233-238）

2008 年

Kaede 转基因小鼠光转化标记技术体系确立（Tomura 等，PLoS One 3:e3944），为 KikGR 小鼠的应用奠定方法学基础

2009 年

美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心（MSKCC）Hadjantonakis 团队比较 PA-GFP、PS-CFP2、Kaede、KikGR 四种光调制蛋白后，确认 KikGR 最适合小鼠胚胎活体成像，建立 CAG 启动子驱动的 CAG::KikGR 转基因小鼠（founder line 33 与 line 75）（BMC Dev Biol 9:49）；Line 33 建系时与远交系 ICR 小鼠杂交扩繁，后送 JAX 与 C57BL/6J（#000664）回交建群

2011 年

美国 MD Anderson 癌症中心 Behringer 团队建立人泛素 C（UBC）启动子驱动、两侧加鸡 β-球蛋白 cHS4 绝缘子的 iUBC-KikGR 品系，表达更稳定、近乎 ubiquitous（Genesis 49:591-598）；构建路径为 B6/SJL F1 受精卵注射 → C57BL/6J 传代 → Swiss Webster 回交数代，2021 年送 JAX 精子库冷冻保存，以冻精受精 C57BL/6J 卵子重建活群体（JAX #035393）

2013 年

Kotani 等利用 KikGR 追踪 RANK⁺ 脾细胞来源的破骨细胞前体循环与骨募集（J Immunol 190:605-612）

2014 年

京都大学 Tomura 团队（ deposition 于 RIKEN，保存者 Koseki H）建立 ROSA26 位点敲入的 CAG-LSL-KikGR 品系（M1 ES 细胞同源重组，floxed neo 经 CAG-Cre 删除，C57BL/6 同交 >10 代），与 Cre 工具鼠交配实现细胞类型特异性表达（Sci Rep 4:6030）；同期 Shand 等用 KikGR 骨髓嵌体揭示肿瘤浸润单核细胞的脾脏/骨髓来源（PNAS 111:7771-7776）

2016 年

理研 Kaisho 团队（现千叶大学）将 KikGR 敲入 Xcr1 基因座建立 XCR1-KikGR 报告鼠（RBRC09928），实现交叉递呈 DC（cDC1）亚群标记（Kitano 等，PNAS 113:1044-1049）

2020 年代

KikGR 小鼠持续用于肠-关节 T 细胞迁移（Front Immunol 2022）、皮肤组织驻留记忆 T 细胞无创采样（Nat Biomed Eng 2026）等前沿研究；国内南模生物（SMOC）、赛业生物（Cyagen）推出自主产权的 KikGR 工具鼠（全身表达型与 Rosa26 条件表达型）

对比项目

CAG::KikGR33 (JAX #013753)

CAG::KikGR75 (JAX #013754)

iUBC-KikGR (JAX #035393)

Rosa26-LSL-KikGR (RBRC09254/09255)

B6-ROSA/KikGR KI (RBRC09256)

XCR1-KikGR (RBRC09928)

建系者

Hadjantonakis (MSKCC)

Hadjantonakis (MSKCC)

Behringer (MD Anderson)

Tomura/Koseki（京都大学/理研）

Tomura/Koseki

Kaisho（理研）

遗传策略

CAG 启动子转基因（随机整合）

CAG 启动子转基因（随机整合）

hUBC 启动子 + 双侧 cHS4 绝缘子转基因

ROSA26 敲入 CAG-LSL-KikGR（loxP-stop-loxP）

ROSA26 敲入，stop 已经 CAG-Ceread 删除

KikGR 敲入 Xcr1 基因座（内源启动子）

表达模式

全身广泛、均匀表达

全身广泛、镶嵌样表达（便于分析细胞形态与行为动力学）

胚胎 2 细胞起广泛表达；成年心、肺、肾、肠、膈、卵巢、眼、脑、胃阳性，肝弱、脾阴性；外周血仅小群白细胞阳性，红细胞阴性

无 Cre 时不表达；与 Cre 鼠交配后细胞类型特异性表达

全身广泛表达（等同 "KikGR mice"，免疫学文献常用）

仅 XCR1⁺ 细胞（cDC1/交叉递呈 DC 亚群）表达

基因型供应

半合子（hemizygous）；纯合子可活可育、体型正常

半合子

半合子（截至 2020 年 9 月未尝试纯合）；可活可育无异常

纯合 × 纯合维持（或与 C57BL/6JJcl 交配）

纯合 × 纯合维持

冷冻胚胎/精子保存，恢复供应

背景品系

建系于 C57BL/6 受精卵注射→ICR 繁殖→JAX 内回交 C57BL/6J；现 JAX 以 STOCK 混合背景维持

同左

B6/SJL F1 注射→C57BL/6J→Swiss Webster 回交→JAX 冻精复苏于 C57BL/6J

C57BL/6 同交 ≥6 代（B6.Cg）；另有 C3H 背景版本（C.Cg）

C57BL/6

C57BL/6JJcl（Bruce 4 ES）

典型用途

免疫细胞追踪（DC、T 细胞）、组织细胞周转定量（文献最常用）

细胞形态与行为动力学分析

胚胎发育活体时序成像、移植/外植体培养

与 Cre 工具鼠组合做任意细胞类型的特异性标记与追踪

全身标记版 KikGR（皮肤 DC 追踪方法学建系用）

cDC1 亚群体内成像与迁移研究

参数

绿色态（基态）

红色态（光转化后）

激发/发射峰 (nm)

507 / 517

583 / 593

摩尔消光系数 (M⁻¹cm⁻¹)

53,700

35,100

荧光量子产率

0.70

0.65

相对亮度（×1000，EC×QY）

37.6（约为 EGFP 的 112%）

22.8

pKa

7.8（酸敏感）

5.5

光转化条件

350–410 nm 紫外/紫光（常用 405 nm 激光/LED 或 436 nm 带通紫光）；双光子转化 ~760–780 nm

—

寡聚状态

四聚体（tetramer，225 aa，25.8 kDa；融合蛋白标记需改用单体版 mKikGR）

同左

细胞毒性

HeLa 高表达下无毒性；转基因小鼠全身表达无发育毒性（发育中性）

—

与 Kaede 比较

光转化速度约为 Kaede 的 3 倍；红、绿两态亮度更高；红绿光谱分离更大、通道串扰更低

—

指标

数据

性成熟日龄

与背景品系一致（C57BL/6：约 6–8 周性成熟）

初配日龄

雌性 8 周 / 雄性 8–10 周（参照 C57BL/6J 惯例）

繁殖寿命

暂无品系专属数据（参照背景品系，约 8–10 个月）

窝产仔数

暂无品系专属统计（CAG::KikGR33 原始建系于 ICR 远交背景，ICR 系繁殖力强；JAX 按标准转基因方案繁殖）

离乳日龄

21 天（3 周龄）

胎间隔

约 19–21 天（参照背景品系）

年产窝数

暂无品系专属数据（参照背景品系）

配种方案

JAX #013753：半合子 × 近交系（或半合子互配）；纯合子可活可育。Rosa26-KikGR：纯合 × 纯合维持

性别比

约 1:1，转基因遗传符合孟德尔规律

特殊注意事项

①iUBC-KikGR（#035393）截至 2020 年 9 月未尝试纯合建系；②繁殖群应避免紫外/近紫外光源（紫外消毒灯、直射阳光）以防止生殖道及胚胎细胞被意外光转化；③基因型鉴定用 PCR（转基因特异性引物）或尾部活检荧光检查（405 nm 激发前仅绿色荧光）

周龄

雄性 (g)

雌性 (g)

3

10.1 ± 2.0

10.1 ± 1.6

4

16.1 ± 2.7

14.9 ± 1.6

5

19.2 ± 2.3

17.4 ± 1.0

6

21.7 ± 2.0

18.0 ± 1.0

7

23.4 ± 1.9

18.9 ± 1.1

8

24.7 ± 1.8

19.5 ± 1.2

9

26.1 ± 1.9

20.0 ± 1.2

10

26.7 ± 2.0

20.2 ± 1.2

11

28.2 ± 2.0

21.1 ± 1.4

12

29.3 ± 2.3

21.7 ± 1.5

13

29.8 ± 2.4

22.1 ± 1.6

14

30.4 ± 2.5

22.6 ± 1.7

15

31.2 ± 2.7

22.9 ± 1.7

16

31.5 ± 2.4

22.9 ± 1.8

17

32.2 ± 2.6

23.6 ± 2.1

18

32.5 ± 2.8

23.8 ± 2.1

19

32.9 ± 3.0

24.2 ± 2.2

20

33.6 ± 3.0

24.7 ± 2.5

21

34.1 ± 3.5

24.5 ± 2.5

22

34.5 ± 3.6

25.2 ± 2.7

23

34.9 ± 3.8

25.4 ± 2.9

24

35.3 ± 3.9

25.7 ± 3.0

指标

数据

平均寿命

暂无品系专属数据（参照背景品系 C57BL/6J：雌性约 26–28 月，雄性略低）

中位生存期

暂无数据（参照 C57BL/6J 约 27 月龄）

最长寿命

暂无数据

老年界定

参照 C57BL/6J 惯例，≥18 月龄

特征

描述

大体解剖

与野生型同窝鼠无可辨别差异（CAG::KikGR33 纯合子体型正常；iUBC-KikGR 半合子无大体异常）

报告基因表达谱（iUBC-KikGR，成年）

心、肺、肾、肠、膈肌、卵巢、眼、脑、胃可见 KikGR 荧光；肝脏荧光较弱；脾脏无荧光（该品系特异现象，选品时注意）

报告基因表达谱（CAG::KikGR33）

全身组织细胞广泛、均匀表达（胚胎 2 细胞期起即可检出）

红细胞

iUBC-KikGR 外周血红细胞无显著荧光；仅小群白细胞表达（流式验证 405 nm 照射后绿转红）

其他器官

暂无品系专属系统解剖数据

参数

数据

体温/心率/血压/代谢

暂无品系专属数据（无异常表型报道，参照背景品系）

特殊参数：光转化条件

皮肤：436 nm 紫光 95 mW/cm² × 2 min（USHIO SP500 + g-line 带通滤光片）；或 405 nm LED（1 cm 距离、50% 强度、3 min、每 20 s 间歇 5 s）。脾脏（手术暴露）：436 nm、150 mW/cm²、三面各 3 min。结肠（结肠镜下）：405 nm 100 mW 激光逐段 15 s 脉冲照射

光安全性

436 nm 照射 10 min 不诱导皮肤炎症或免疫调控改变（IL-1β、TNF-α mRNA 不上调；Con A 诱导 T 细胞增殖不受影响）——故活体标记优先用 436 nm 而非更短波长

特征

描述

一般活动/行为

CAG::KikGR33 纯合子与 iUBC-KikGR 半合子均无大体行为异常报道（JAX：no gross physical or behavioral abnormalities）

攻击性/应激敏感性

暂无品系特异数据（参照背景品系）

认知/社会行为

暂无品系特异研究

备注

该品系为报告基因工具鼠，未进行系统性行为学表征；XCR1-KikGR 在 MGI 哺乳动物表型本体注释为 "no abnormal phenotype detected (MP:0002169)"

疾病类型

发生率

说明

品系特异自发疾病

未见报道

KikGR 表达发育中性、无毒性，无报告基因相关病变报道

背景品系相关疾病

视背景而定

C57BL/6J 背景常见：高龄听源性癫痫（ahl 等位基因相关听力退化）、眼部异常（小眼/角膜浑浊概率低）、饮食诱导肥胖倾向等，发生率参照 C57BL/6J 数据

实验相关注意事项

—

光转化操作本身（436 nm，常规时长）不诱导炎症；应避免不必要的高强度短波长（<405 nm）照射，防止局部光毒性

领域

具体应用

免疫学（应用最广）

①树突状细胞生物学：皮肤 DC → 引流淋巴结迁移的稳态定量、化学/机械损伤后的时空动力学（Tomura 2014）；皮肤引流 LN 中交叉递呈 DC（cDC1/XCR1⁺）成像（Kitano 2016）；②单核/巨噬细胞：肿瘤浸润单核细胞的骨髓/脾脏来源解析（Shand 2014）；③骨免疫：RANK⁺ 破骨细胞前体的系统循环与骨募集（Kotani 2013）；④黏膜免疫：肠道上皮内淋巴细胞（IEL）向关节、眼等远端器官的迁移（肠-关节轴、肠-眼轴）

发育生物学

①胚胎细胞命运图谱（fate mapping）与谱系追踪（lineage tracing）；②原条/中胚层汇聚延伸等集体细胞行为的活体 3D 时序成像；③外植体培养（explant）实时观察细胞迁移与组织重组（iUBC-KikGR 尤为适合）

肿瘤学

肿瘤微环境中免疫细胞来源与转运的定量（配合骨髓嵌体）；肿瘤生长中细胞群体动态追踪

神经科学/组织生物学

组织驻留细胞周转率测定；皮肤组织驻留记忆 T 细胞（T_RM）的无创采样与监测（微针贴片 + 光转化）

方法学优势

相比 BrdU/染料标记/连体手术：无需刺激即可在稳态下标记任意解剖区域；标记时间点明确（"pulse"由光照时刻定义），"chase"期内红色信号随细胞分裂稀释，可同时读取迁移与增殖信息

模型名称

基因/元件

研究领域

Rosa26-CAG-LSL-KikGR × 任意 Cre 工具鼠

Gt(ROSA)26Sor::CAG-LSL-KikGR

细胞类型特异性光转化标记（CD4-Cre、LysM-Cre、K14-Cre 等组合实现 T 细胞/髓系/角质细胞等追踪）

B6-ROSA/KikGR KI（RBRC09256，stop 删除版）

Gt(ROSA)26Sor^tm1.1Kanagawa

全身广泛表达版（免疫学文献中 "KikGR mice" 常指此系）

XCR1-KikGR（RBRC09928）

Xcr1^tm3T Kai（kikGR 敲入）

cDC1/交叉递呈 DC 亚群报告与追踪

KikGR × TNF^ΔARE/+

Tg(CAG-KikGR)33Hadj × Tnf^tm2Gkl

肠-关节轴：IBD/脊柱关节炎样模型中结肠 IEL 向关节迁移

KikGR 骨髓嵌体（KikGR BM→WT / WT BM→KikGR）

辐射嵌体（9.25–9.5 Gy + 静脉输注）

区分辐射抗性（组织驻留）与造血来源细胞；肿瘤浸润单核细胞来源分析

同类替代/补充工具

Kaede 小鼠（同类光转化蛋白）、mKikGR（单体版，融合蛋白标记）、Dendra2/PhOTO、Confetti/R26R-Confetti（多色克隆示踪）、Fucci（细胞周期示踪）

按需选择：单细胞双光子标记选 KikGR；不可逆性/亮度要求高选 KikGR；需要亚细胞融合标记选 mKikGR

管理要点

注意事项

环境等级

SPF 级屏障环境（IVC 推荐），与常规转基因小鼠一致

防止意外光转化（本品系特有要点）

①动物房间及操作区避免紫外/近紫外光源：紫外消毒灯开启前必须移出动物；笼盒/房间避免阳光直射；②房间照明用常规暖白/黄白光 LED（宽谱白光不引起 KikGR 转化）；③换笼/操作尽可能避强光直射动物；④运输包装避光（遮光箱/深色笼盒为佳）

饲料饮水

常规啮齿类全价颗粒料（繁殖群 6% 脂肪配方如 LabDiet 5K52）+ 灭菌饮水

温湿度

20–26 ℃，相对湿度 40–70%

光照周期

12 h:12 h 明暗循环（避免使用含强 UV 成分的全光谱灯/爬虫灯）

垫料/丰容

灭菌玉米芯或杨木屑垫料，每周更换 1–2 次；提供筑巢材料

基因型鉴定

PCR（转基因/敲入特异性引物，RIKEN 提供 XCR1-KikGR PCR 分型方案）；CAG 系亦可用尾部活检组织直接荧光镜检（基态绿色）

转基因表达质检

JAX 2024 年质控确认 iUBC-KikGR 半合子群体转基因拷贝数一致；流式验证白细胞亚群 405 nm 照射后绿→红转化效率

实验操作

光转化手术需麻醉（异氟烷 1–3%）；照射区域以外用铝箔/黑纸板屏蔽，避免误标记；术后按常规外科护理

运输与适应

长途运输避光、控温（20–26 ℃）；到货后静养 2–7 天再实验

序号

文献

内容概述

1

Tsutsui H, Karasawa S, Shimizu H, Nukina N, Miyawaki A. Semi-rational engineering of a coral fluorescent protein into an efficient highlighter. EMBO Rep. 2005;6(3):233-238. PMID: 15731765

KikGR 蛋白的分子工程与光谱表征（原始文献）

2

Nowotschin S, Hadjantonakis AK. Use of KikGR a photoconvertible green-to-red fluorescent protein for cell labeling and lineage analysis in ES cells and mouse embryos. BMC Dev Biol. 2009;9:49. PMID: 19740427

四种光调制蛋白系统比较；CAG::KikGR 转基因小鼠的建立与表征（品系原始文献）

3

Griswold SL, Sajja KC, Jang CW, Behringer RR. Generation and characterization of iUBC-KikGR photoconvertible transgenic mice for live time-lapse imaging during development. Genesis. 2011;49(7):591-598. PMID: 21309067

iUBC-KikGR（#035393）品系原始文献；UBC 启动子+绝缘子策略

4

Tomura M, Hata A, Matsuoka S, et al. Tracking and quantification of dendritic cell migration and antigen trafficking between the skin and lymph nodes. Sci Rep. 2014;4:6030. PMID: 25112380

Rosa26-LSL-KikGR 品系建立；皮肤 DC 迁移定量的经典方法学（皮肤 436 nm 光转化方案）

5

Kotani M, Kikuta J, Klauschen F, et al. Systemic circulation and bone recruitment of osteoclast precursors tracked by using fluorescent imaging techniques. J Immunol. 2013;190(2):605-612.

RANK⁺ 破骨前体细胞循环追踪

6

Shand FH, Ueha S, Otsuji M, et al. Tracking of intertissue migration reveals the origins of tumor-infiltrating monocytes. Proc Natl Acad Sci USA. 2014;111(21):7771-7776.

脾脏光转化手术方案；肿瘤浸润单核细胞来源

7

Kitano M, Yamazaki C, Takumi A, et al. Imaging of the cross-presenting dendritic cell subsets in the skin-draining lymph node. Proc Natl Acad Sci USA. 2016;113(4):1044-1049. PMID: 26755602

XCR1-KikGR 品系原始文献；cDC1 成像

8

Tomura M, Kanagawa O. Sequential monitoring of cell migration in vivo. J Immunol Methods. 2020（及 Tomura 系列方法学综述）

光转化追踪实验的完整操作规程与数据分析要点

9

Gracey E, 等. Cytokine competent gut-joint migratory T cells contribute to inflammation in the joint. Front Immunol. 2022;13:932393.

KikGR（#013753）结肠镜下结肠光转化方案；肠-关节 T 细胞迁移

10

Habuchi S, 等（2008）. mKikGR 单体版开发

单体 mKikGR 用于融合蛋白与亚细胞结构标记