DTR工具小鼠细胞条件性剔除技术原理、使用方法与验证数据全解析

在基因敲除小鼠、条件性敲除、转基因小鼠等基因修饰技术日益成熟的今天，研究人员不仅关注基因本身的功能，更希望了解表达目的基因的特定细胞群在体内的作用。DTR（白喉毒素受体）工具小鼠通过基因编辑技术将DTR导入特定细胞，注射白喉毒素后可精准清除目标细胞而不影响其他细胞类型。本文系统介绍DTR小鼠的工作原理、两种使用方法（直接敲入法与Cre-loxP系统法）、四大优势（精确性、可控性、可逆性、实时性），并展示南模生物CD8a-IRES-DTRGFP工具小鼠的EGFP表达检测和肿瘤生长抑制验证数据。

什么是 DTR 小鼠？
DTR 小鼠，即白喉毒素受体（Diphtheria Toxin Receptor, DTR）小鼠，是通过基因编辑技术将肝素结合 EGF 样生长因子前体的受体（proHB-EGF，称为 DTR）基因导入到小鼠的特定细胞中，从而使这些细胞对白喉毒素（Diphtheria Toxin, DT）敏感。

· 工作原理 给这些小鼠注射 DT 后，表达了 DTR 的细胞会被特异性清除，而其他细胞不受影响。

图.1 Schematic illustrating the DTR system

DTR 小鼠的应用场景

DTR 小鼠的应用非常广泛：
· 细胞功能研究 通过某类细胞的特异性剔除，研究该类细胞的功能。
· 移植治疗研究 在细胞或组织移植治疗研究中，通过 DTR 小鼠将内源性细胞或组织剔除。
· 疾病模型构建 通过某类细胞敲除建立多种疾病模型，研究疾病的发病机制和进展。
· 细胞谱系示踪 用于细胞谱系示踪研究。

DTR 小鼠的使用方法
使特定细胞表达 DTR 的方法有两种：
方法一：直接敲入内源基因
找到该类细胞的特异性 Marker 基因，通过基因修饰的方法将 DTR 敲入在内源基因中，使得 DTR 在 Marker 基因的 promoter 调控下表达。

图.2 Toxin receptor-mediated conditional cell knockout procedure

图.3 General scheme of the inducible DTR mouse strain (iDTR)

· 荧光标记策略 此外，还可以给 DTR 加一个标签（如 EGFP），同时表达荧光蛋白，通过荧光信号判断细胞中 DTR 的表达情况和细胞剔除效果。

DTR 小鼠模型的优势
· 精确性 结合 Cre-loxP 系统，可实现组织或细胞特异性 DTR 表达，允许研究人员在特定时间点和组织中选择性清除目标细胞，而不会影响其他细胞类型。

· 可控性 DT 注射时间与剂量可灵活调整，支持急性或慢性细胞消融研究，避免传统基因敲除小鼠导致的代偿效应。

· 可逆性 停止注射 DT 后，目标细胞可逐渐再生并恢复功能，为研究细胞再生机制和再生医学提供了独特工具。

· 实时性 通过报告基因的引入可以实时观察到细胞清除后动态的生理和病理变化。

南模生物 DTR 工具小鼠模型

基于上述应用范围，南模生物开发了一系列 DTR 工具小鼠模型，通过在不同基因插入 DTR 以及报告基因得到具有示踪功能的不同细胞类型的选择性剔除模型。此外，南模生物还研发了条件性表达的 iDTR 小鼠，通过与特异性 Cre 小鼠交配，实现更多类型的细胞特异性剔除。

图4. 南模生物DTR小鼠模型列表

案例分享：CD8a-IRES-DTRGFP（NM-KI-190045）

EGFP 表达检测

图5. CD8a-IRES-DTRGFP 小鼠外周血中 EGFP 的表达。（数据是与 CrownBio 合作完成）

DTR 作用验证

图6. CD8a-IRES-DTRGFP 杂合子 MC38 荷瘤小鼠和野生型 MC38 荷瘤小鼠不同时间点肿瘤生长情况。（数据是与 CrownBio 合作完成）

图7. CD8a-IRES-DTRGFP 杂合子 MC38 荷瘤小鼠和野生型 MC38 荷瘤小鼠不同时间点外周血中 CD8+ T 细胞含量。（数据是与 CrownBio 合作完成）

南模生物深耕基因编辑领域，提供全方位模式生物服务，包括基因修饰成品模型供应、个性化模型定制、饲养繁育、表型分析、药效评价等，满足不同实验室需求。南模生物可提供包括基因敲除小鼠、转基因小鼠、工具小鼠在内的多种基因修饰模型，助力您的科研项目。

参考文献
[1] Ruedl C, Jung S. DTR-mediated conditional cell ablation-Progress and challenges. Eur J Immunol. 2018;48(7):1114-1119.
[2] Saito M, Iwawaki T, Taya C, et al. Diphtheria toxin receptor-mediated conditional and targeted cell ablation in transgenic mice. Nat Biotechnol. 2001;19(8):746-750.
[3] Buch T, Heppner FL, Tertilt C, et al. A Cre-inducible diphtheria toxin receptor mediates cell lineage ablation after toxin administration. Nat Methods. 2005;2(6):419-426.

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上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center, Inc.，简称"南模生物"），成立于 2000 年 9 月，是一家上交所科创板上市高科技生物公司（股票代码：688265），始终以编辑基因、解码生命为己任，专注于模式生物领域，打造了以基因修饰动物模型研发为核心，涵盖多物种模型构建、饲养繁育、表型分析、药物临床前评价等多个技术平台，致力于为全球高校、科研院所、制药企业等客户提供全方位、一体化的基因修饰动物模型产品解决方案。

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