CRISPR基因编辑优化人源化小鼠模型揭示免疫基因功能的新突破

为解决人源化小鼠模型中免疫基因功能研究的瓶颈问题，Pal P.团队开发了基于CRISPR/Cas9的CD34+造血干细胞基因编辑系统。通过优化电转染参数和细胞移植数量，成功构建了TCF7、RAG2和CCR5基因敲除模型，证实该方法可有效研究HIV感染等免疫相关疾病的分子机制，为免疫治疗研发提供了新工具。

　　

在免疫学研究领域，人源化小鼠模型已成为探索人类免疫系统奥秘的"活体试管"。通过将人类CD34⁺造血干细胞移植到免疫缺陷小鼠体内，这些特殊的小鼠能够重建人类免疫系统，为科学家研究感染、癌症等疾病提供了独特窗口。然而，传统方法难以精确解析特定免疫基因的功能，这就像拥有精密仪器却缺少操作手册，严重制约了研究的深度。

为突破这一限制，研究人员开发了创新的基因编辑策略。该研究首先系统优化了CRISPR/Cas9系统在人类CD34⁺造血干细胞中的编辑效率，通过精确调控电转染条件和细胞移植数量，实现了高达30,000个编辑细胞的稳定移植。这种"量体裁衣"式的优化确保了基因编辑细胞在小鼠骨髓、脾脏等关键免疫器官的高效定植。

在技术方法上，研究团队采用多学科交叉策略：1）使用电穿孔技术递送Cas9蛋白和sgRNA复合物；2）通过流式细胞术筛选CD34⁺造血干细胞；3）建立免疫缺陷小鼠移植模型评估体内功能；4）应用高通量测序验证基因编辑效率。

优化基因编辑条件

研究人员如同"分子裁缝"般精心调试编辑参数，发现特定电压和脉冲时间的组合可使Cas9蛋白和sgRNA的递送效率最大化。实验数据显示，优化后的条件能在体外实现超过80%的基因敲除效率，为后续体内研究奠定基础。

验证关键免疫基因

研究选择TCF7和RAG2这两个"免疫开关"基因进行验证。结果显示，TCF7敲除显著影响T细胞发育，而RAG2缺失则同时阻断B、T细胞成熟过程。这些发现如同拼图般填补了免疫细胞分化调控网络的关键空缺。

构建HIV抗性模型

团队进一步将该系统应用于CCR5基因敲除——这个被称为"HIV入侵门户"的共受体。实验证实，移植CCR5敲除造血干细胞的小鼠完全抵抗HIV感染，其免疫系统功能与对照组无异，这为基因治疗艾滋病提供了直接证据。

这项研究构建的"基因编辑-人源化小鼠"联用平台，犹如为免疫学研究安装了"分子显微镜"，使科学家能够以前所未有的精度解析免疫基因功能。特别值得注意的是，该方法不仅适用于基础研究，更可直接转化应用于疫苗评价、肿瘤免疫治疗等临床前研究。未来通过整合单细胞测序等新技术，该平台有望揭示更多免疫调控的奥秘，为精准医学发展提供强大工具。正如研究者Pal P.所指出，这项技术突破将加速从实验室发现到临床应用的转化进程。