标题：世界首例免疫缺陷家兔疾病模型广州问世

近日，中科院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学和裴端卿带领的研究团队，利用转录激活因子样效应物核酸酶（TALENs）技术将家兔负责T细胞和B细胞重排的重组激活基因（RAG）敲除，获得了世界上首例免疫缺陷家兔疾病模型。由于现今世界尚未建立起具有生殖系嵌合能力的家兔胚胎干细胞系，而兔的克隆效率极低，获得基因敲除兔的难度很大，目前国际上只有一例基因敲除兔的报道。因此通过上述基因敲除技术对家兔某些遗传性状进行定向修饰，可以为人类相关疾病发病机制探讨及药物开发、器官移植研究和干细胞研究提供重要动物模型，拓展家兔在生物医药研究领域的应用价值。相关成果在线发表于《细胞研究》上。

TALENs技术

TALENs靶向基因敲除技术是一项崭新的分子生物学工具，是基因功能研究领域的一项重大技术突破。它由美国麻省总医院(Massachusetts General Hospital, MGH)病理学部门研究副主任J. Keith Joung博士和他的同事开发。它的原理是借助植物病原菌黄单胞菌(Xanthomonas)自然分泌的蛋白即激活因子样效应物(TAL effectors, TALEs) 来识别特异性DNA碱基对。该蛋白能够识别特异性DNA碱基对，对TAL效应子附加一个核酸酶就构建出了TALENs。该技术利用TAL序列模块，构建针对任意核酸靶序列的重组核酸酶，可以实现在特异的位点打断目标基因，从而敲除该基因。相比于传统基因敲除技术，TALENs具有更便宜、更有效等优势，它可以靶向更长的基因序列，并且相对更容易于构建。已成为了科研人员用于研究基因功能和潜在基因治疗应用的重要工具。目前TALENs技术已经广泛应用于细胞、酵母、斑马鱼与大鼠等各类研究对象。TALENs介导的高效基因打靶技术平台的建立，为大规模地对家兔进行定向基因改造扫清了技术障碍。广州生物院的科学家们利用该项技术对RAG基因进行的敲除实验中，基因敲除效率达到了90%以上，双等位基因敲除效率高达60%以上。

免疫缺陷

该免疫缺陷家兔疾病模型通过对RAG基因的成功敲除，导致T细胞和B细胞发育阻滞，因此所获得的RAG基因敲除兔丧失了绝大部分的免疫功能。免疫缺陷是一种由于机体的免疫系统发育缺陷或免疫反应障碍致使抗感染能力低下，临床表现为反复感染或严重感染性疾病。T细胞和B细胞发育阻滞属于特异性免疫缺陷。通常情况下，特异性免疫缺陷包括B细胞缺陷、T细胞缺陷、T和B细胞联合缺陷三种类型。B细胞缺陷发生在B淋巴细胞祖细胞阶段，B淋巴细胞不能成熟，于是就不能生成抗体，所以该病的主要特征为免疫球蛋白水平的降低或缺失。T细胞缺陷主要因先天性胸腺发育不全致使T细胞数目减少，也可因某些酶或膜糖蛋白等分子缺乏而导致T细胞功能障碍。T和B细胞联合免疫缺陷病的病因和严重程度是不定的。如缺陷发生在淋巴干细胞阶段，造成T淋巴细胞和B淋巴细胞严重缺失，就会发生严重联合免疫缺陷病。

家兔模型的应用

家兔是一种重要的实验动物，在医药开发研究中已经成了常用模型。

生产抗体：家兔的最大用处是产生抗体，制备高效价和特异性强的免疫血清。免疫学研究中常用的各种免疫血清，大多数是采用家兔来制备的，广泛地用于人、畜各类抗血清和诊断血清的研制。

生殖避孕：利用家兔可诱发排卵的特点进行各种研究。也可用于避孕药的筛选研究。由于雌兔只能在交配后排卵，所以排卵的时间可以准确判定，同期胚胎材料很容易取得。

动脉硬化：最早用于主动脉粥样硬化症、冠状动脉硬化症等方面研究的动物就是家兔，家兔对致病胆固醇膳食的敏感性高、造型时短、成型快、与人类的病变基本相似，能充分节省人力、物力和财力。

眼科研究：家兔的眼球甚大、几乎呈圆形，便于进行手术操作和观察。因此家兔是眼科研究中最常用的动物。同时在同一只家兔的左右眼进行疗效观察，可以避免动物年龄、性别、产地、品种等的个体差异。

致热源分析：家兔体温变化十分灵敏，最易产生发热反应，发热反应典型、恒定，因此常选用家兔进行这方面的研究。

其他研究：家兔对许多病毒和致病菌非常敏感,适用于各种微生物学的研究,如对过敏、免疫、狂犬病、天花、脑炎等的研究。

家兔颈部神经血管和胸腔的特殊构造，很适合作急性心血管实验，如直接法记录颈动脉血压、中心静脉压，间接法测量冠脉流量、心博量、肺动脉和主动脉血流量等。

家兔皮肤对刺激反应敏感，其反应近似于人。常选用家兔皮肤进行毒物对皮肤局部作用的研究；兔耳可进行实验性芥子气皮肤损伤和冻伤烫伤的研究；化妆品对皮肤影响的研究，耳朵内侧特别适宜皮肤的研究等。