I型胶原α1-Cre（Co l1α1-Cre）和I型胶原α1-CreER（Co l1α1-Cre...

九、I型胶原 α1- Cre（ Co l1α1- Cre）和I型胶原 α1- CreER（ Co l1α1- CreER）

为验证类骨质中主要的蛋白质Ⅰ型胶原 (Collαl)的表达模式，Rossert等人将不同长短的小鼠Ⅰ型胶原启动子的片段与βgal报告基因相融合。研究结果表明，小鼠0.9kb的启动子片段可使得β-gal低表达于皮肤中；而小鼠2.3kb的启动子片段，则可使其高表达于成骨细胞及成牙质细胞中；此外，小鼠3.2kb的启动子片段可使得β-gal不仅表达于成骨细胞和成牙质细胞，也可表达于肌腱和韧带纤维细胞中，且在皮肤中也有少量表达［39］。鉴于以上结果，不同的Collαl启动子片段被用于合成不同的Cre重组酶体系中。小鼠3.2kb启动子的靶细胞为间充质前体细胞，而小鼠2.3kb的启动子则以成熟的成骨细胞为靶向细胞。贝勒医学院分子和人类基因学科的Romain等人，将小鼠2.3kb的Collαl启动子片段用于小鼠的转录调控［40］。由启动子片段、Cre重组酶基因和一段褪黑激素-1聚腺苷酸化序列 (MT-1 PA)组成的小鼠2.3kb Collαl-Cre转基因结构，通过原核显微注射被转入小鼠基因组中 (图2-12)。

R26报告小鼠再次被用于2.3kb Collαl-Cre小鼠的验证。ED14.5时的X-gal染色显示Cre可表达于颅骨，以及所有的长骨骨化中心；ED16.5及出生5天后，骨骼系统的所有骨骼中均显示X-gal染色阳性，而其他组织中均为阴性。此外，组织学检测表明，仅成骨细胞呈现阳性染色，而软骨细胞和破骨细胞均为阴性［40］。因此2.3kb Collαl-Cre小鼠被广泛应用于分化成熟的成骨细胞基因研究中［41-43］。

Chen等人在2.3kb Collαl-Cre小鼠中特异性敲除Smadl，结果显示小鼠的BMP信号通路被阻断，成骨细胞的增殖和分化被抑制，骨质减少，说明Smadl对于骨形成具有重要作用［44］。Baek等人则用2.3kb Collαl-Cre小鼠研究Osterix在分化成熟的成骨细胞内的功能，结果表明特异性敲除Osterix可延缓成骨细胞的成熟，导致不成熟成骨细胞的累积，并进而降低成骨细胞的骨形成活性，但并不影响破骨细胞所介导的骨吸收过程［45］。

康涅狄格大学卫生中心的Liu及其同事应用3.6kb或2.3kb大鼠Collαl启动子调控Cre转基因小鼠 (大鼠3.6kb Collαl-Cre，以及大鼠2.3kb Collαl-Cre)［46］(图2-13)。通过R26报告小鼠验证，大鼠3.6kb Collαl-Cre广泛表达于骨缝间质的成骨细胞系细胞中，而大鼠2.3kb Collαl-Cre只表达于颅骨的成熟成骨细胞中，并不表达于骨缝间质中未完全分化成熟的细胞中。因此，大鼠2.3kb Collαl-Cre被用于更为精确的成骨细胞的重组，而大鼠3.6kb Collαl-Cre则被用于相对广泛的间充质细胞重组［46］。大鼠2.3kb和3.6kb Collαl-Cre均已被广泛应用于成骨细胞分化和功能的研究中［41，43，47-50］。