基本信息

品系建立

URG小鼠由4种基因修饰动物模型交配获得，包含2个转基因和2个基因敲除。构建方式如下：

首先，TRE-uPA转基因小鼠与Alb-rtTA转基因小鼠交配获得Alb-rtTA/TRE-uPA双阳性小鼠，通过Dox诱导，在该小鼠肝脏中检测到uPA表达和肝损伤[1]；其次，Alb-rtTA/TRE-uPA双阳性小鼠连续8代回交到NRG(NOD背景的Rag2nullIl2rgnull小鼠) 背景，获得Alb-rtTA/TRE-uPA/Rag2null/Il2rgnull小鼠(URG)。URG不诱导时uPA并不表达，小鼠健康生长；当用doxycycline (Dox)诱导时，Tet-On系统驱动的uPA即在肝内表达，小鼠出现肝损伤。

表型信息

1. 肝损时间可调控

图1. URG®小鼠肝损伤分析

URG®同NPG小鼠一样常规扩繁，可以在任何时间用Dox诱导肝损伤。在不诱导时，检测不到表达uPA表达(C)；在Dox诱导后，免疫组化可检测到uPA表达(D)；uPA表达的肝脏呈苍白色(F)；野生型小鼠的肝脏是暗红色(G)；HE染色可见URG®小鼠肝细胞肿胀和空泡化(H)；对照小鼠肝细胞形态正常(I)。

2. URG®肝损伤后血清学指标[2]

图2. URG®小鼠在Dox饮水诱导下ALT和AST的血清水平(n=5/group) 

注：将肝样细胞（HLC）、原代人肝细胞（PHHs）、PBS作为对照，分别经脾内移植到小鼠体内。移植7周后血清ALT和AST水平测定

URG®小鼠研究实例

1. 验证功能性肝细胞(EPS-Heps)在体内的再生能力[3]

图3. URG®小鼠移植EPS-Heps与PHHs 8周后人肝细胞重建情况

URG®小鼠移植EPS-Heps 8周后，检测到人CYP3A4、CYP2C9、CYP1A2和CYP2C19与人Alb 共表达，同时血清中检测到人Alb的分泌。这些数据表明，EPS-Heps可以重建具有功能成熟特征的受损小鼠肝脏。

2. 用于肝细胞样细胞(HLC)移植治疗肝功能衰竭[2]

图4. URG®小鼠移植HLC后肝细胞再生

8 周龄雄性小鼠(n=5/group)在细胞移植前12小时通过腹腔注射15 mg/kg体重的Dox，以PBS作为对照，把HLC、PHHs，经脾内移植到小鼠体内。细胞移植后URG®小鼠持续饲喂含Dox饮用水6周。每周尾静脉取血，用ELISA法定量测定人ALB含量，第7周处死。结果表明：URG®

小鼠移植HLC后，血清中人ALB分泌量逐渐增加，7周后血清ALT和AST浓度显著降低，人特异性ALU序列的实时PCR进一步证实了HLC在小鼠肝脏中的定植。同时检测到人类特异性基因ALB、人类肝细胞特异性代谢基因I期酶CYP1A2和CYP2A6等。这些数据表明HLC可以整合到URG®小鼠肝脏中，改善肝功能障碍。

3. 体外转分化肝脏细胞功能的体内验证试验[4]

图5. URG®小鼠移植人诱导肝细胞(hiHeps)后肝细胞再生

URG®小鼠脾内注射ES-Heps (n=16)、hiHeps (n=5)和 F-HEPs (n=6)。采集血样，ELISA 法对人Alb进行定量，对肝脏切片染色及流式分析等操作。结果表明：URG®小鼠移植hiHeps后小鼠血清中人Alb分泌量逐渐增加，移植6周后，观察到小鼠表达人Alb细胞簇。同时证实 hiHeps在体内的代谢功能，分析了CYP3A4、CYP2C9等表达。表明 hiHeps 在体内可稳定生长并具有功能。本研究说明URG®小鼠可用于验证hiHeps作为肝细胞移植的潜在细胞来源。

URG®小鼠应用领域

1. 可构建调控肝损伤和人源化肝脏损伤模型，用于人特异的肝病、药物安全性评估和人特异的肝脏代谢酶相关的研究

2. HBV，HCV感染及抗病毒活性信号通路研究

3. 药物代谢与药代动力学、药效研究

4. 干细胞研究

5. 基因治疗

参考文献

1. Song X J, et al. A Mouse Model of Inducible Liver Injury Caused by Tet-On Regulated Urokinase for Studies of Hepatocyte Transplantation. Am J Pathol. 2009, 175(5):1975-1983.

2. Li Z, et al. Generation of qualified clinical-grade functional hepatocytes from human embryonic stem cells in chemically defined conditions. Cell Death Dis. 2019, 10:763.

3. Wang Q, et al. Generation of human hepatocytes from extended pluripotent stem cells. Cell Res. 2020, 30:810-813.

4. Du Y, et al. Human hepatocytes with drug metabolic function induced from fibroblasts by lineage reprogramming. Cell Stem Cell. 2014, 14(3):394-403.