叙利亚仓鼠在代谢、心血管疾病、肿瘤等多个方面与人具有高度相似的生理和病理特征,并且对新型冠状病毒等多种病原体敏感,是一种“理想的人类疾病模型”。然而,长期以来,其遗传改造技术远落后于小鼠和大鼠,主要原因在于仓鼠胚胎在体外发育中存在“二细胞期阻滞”,极大限制了基于受精卵显微注射的基因编辑策略的应用。
近日,中国医学科学院医学实验动物研究所马元武团队、刘江宁团队联合北京大学基础医学院心血管研究所王宇辉副研究员,在Animal Models and Experimental Medicine期刊发表研究论文《Generating golden Syrian hamsters with conditional alleles via zygote microinjection of CRISPR/Cas9》。成功构建了首例黄金叙利亚仓鼠条件性基因敲除(conditional knockout, cKO)模型,为仓鼠基因工程领域带来重要技术突破。
图1. ApoF条件性敲除黄金叙利亚仓鼠构建策略和基因型鉴定结果
团队通过优化仓鼠的体外培养条件和显微操作体系,结合“双切割策略+单供体质粒”策略,成功获得了携带“条件性等位基因”的Founder个体,其精准插入效率高达27%(图1)。
研究进一步证实,这些经过编辑的“floxed”等位基因不仅能稳定遗传给后代,还可通过组织特异性AAV病毒递送Cre重组酶,实现在心脏(图2)和大脑(图3)等特定组织中精准切除目标基因片段,验证了该条件性敲除系统的可靠性与实用性。

图2 AAV-Cre病毒递送ApoF条件性基因敲除黄金叙利亚仓鼠的心脏组织示意图及不同组织荧光切片
图3 AAV-Cre病毒递送ApoF条件性基因敲除黄金叙利亚仓鼠的脑组织示意图及脑组织荧光切片
该研究的成功不仅打破了叙利亚仓鼠在高级遗传模型构建中的技术壁垒,也极大拓展了其在动脉粥样硬化、糖尿病、病毒性感染等复杂疾病研究中的应用潜力。未来,这一平台还可用于基因治疗载体和新型基因编辑工具的快速验证,推动转化医学研究的发展。
本研究获得了中国医学科学院创新工程、海河实验室创新基金等多个项目的支持。该模型已汇交至国家人类疾病动物模型资源库(ApoF条件性基因敲除黄金叙利亚仓鼠,资源标识符:CSTR:16397.09.0F23001698)。



