C57BL/6的起源


1921C.C.LittleAbby Lathrop小鼠近亲培育数个近交系,57雄鼠与52号雌鼠交配,培育成C57。其中毛色固定为黑色的培育成C57BLBL是英文Black(黑色)的缩写。

1937年,Little将维持的C57BL父系进行分离,将第6组亚系定名为C57BL/6,而将第10组亚系定名为C57BL/10

1947年,美国Jackson LaboratoryLittle引进C57BL/6进行培育,命名为C57BL/6J6J中的J指的是Jackson Laboratory1951年,美国国立卫生研究院(National Institute of HealthNIH)从Jackson Laboratory引入了C57BL/6J32代并形成了亚系C57BL/6N6N中的N指的是NIH

其后,不同单位近交培育的C57BL/6N在其后追加标记,比如1991年,Taconic Farms近交培育C57BL/6N并命名为C57BL/6NTac。不同亚系通过C57BL/6之后的系列字母(实验室代码)来区分。例如,国际上主要供应商(Charles River, Taconic, Harlan)的命名分别为C57BL/6NCrl, C57BL/6NTacC57BL/6NHsd对于研究者来说,要非常注重亚系的命名,因为独立繁育的动物群体会随着时间的推移而发生遗传漂变。这些漂变可能会影响到表型的差异。


C57BL/6与基因工程小鼠


由于C57BL/6小鼠对酒精及麻醉品的偏好繁殖性能较好体外受精成功率高(相对于其他近交系小鼠)及清晰的遗传背景,优先被用于遗传学的研究上世纪80年代末期,ES基因打靶技术崛起,由Martin Evans, Mario Capecchi and Oliver Smithies领导的工作组建立了第一个基因敲除鼠,选用的背景鼠是C57BL/6小鼠;上世纪90年代中期,很多科学机构又培育出很多“C57BL/6背景的基因工程鼠”,为C57BL/6小鼠作为生物资源的遗传起源奠定了基础。

1999年,人类基因组项目启动,小鼠的基因组测序也是当时该项目的重要部分。由于C57BL/6小鼠在基因工程模型鼠中的广泛应用,最终决定选用C57BL/6小鼠,2002年,第一次公开了C57BL/6小鼠的基因组序列,并作为现在可用的其他小鼠序列的索引参考。


C57BL/6N还是C57BL/6J


如今已有数十种不同的C57BL/6亚系,而且值得注意的是,不仅是C57BL/6NC57BL/6J之间存在差异,不同单位提供的C57BL/6N或者是C57BL/6J之间也存在差异。选择C57BL/6作为实验对象时,除了要了解C57BL/6的特点外,还需了解不同的亚系之间的差异,结合研究的方向和目的来确定选择何种亚系。接下来我们就来看看C57BL/6NC57BL/6J之间主要存在哪些差异呢?


1 基因组序列

C57BL/6NC57BL/6J之间的序列差异包括34个编码SNP(单核苷酸多态性),2个编码small indels(插入或缺失突变),146个非编码SNP54个非编码small indels

虽然现在不清楚不同亚系间所有SNP的差异是否都与表型或者行为学差异有关,但现已明确几个亚系间某些基因的突变与表型相关。


2 眼睛

C57BL/6NC57BL/6J相比,视力减退。在很大的频率上,C57BL/6N眼底可见白斑,而C57BL/6J没有。

C57BL/6N携带视网膜退化8基因的突变(Crb1rd8)。这种蛋白质参与光感受器发育和视网膜的维持。突变导致轻度视网膜变性,其特征是渐进性和斑片状发育不良,同时保留光感受器功能和结构。具有这种突变的B6N小鼠表现出轻微的视杆细胞及视锥细胞的电生理反应降低,无法作为视网膜病理学的对照,可能会阻碍对眼部和行为研究结果的准确解释。

有文献表明,C57BL/6JC57BL/6N眼睛视网膜动静脉平均数有显著的差异:C57BL/6J平均动静脉数大于C57BL/6N

C57BL/6J小鼠容易发生小眼畸形及其它相关的眼疾病。


3 心血管

无创血压测量(ESLIM_002)显示C57BL/6J的收缩压明显高于C57BL/6N,而C57BL/6N的脉搏率显著高于C57BL/6J


4 新陈代谢

C57BL/6NC57BL/6JO2消耗、CO2产生和产热方面存在一定的差异。与C57BL/6N相比C57BL/6J的产热量或代谢率降低,这一点在雌性中往往更显著。

Nnt是线粒体中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)及其还原型NADP (NADPH)的酶活性来源Nnt突变使得线粒体内膜蛋白的表达受到影响。Nnt的功能与碳水化合物代谢、胰岛素分泌和抗氧化应激有关。很多C57BL/6J亚系都携带Nnt基因(烟酰胺核苷酸转氢酶)的突变,而C57BL/6N亚系都是野生型的,不携带该突变。因此,B6J小鼠的胰岛素分泌和线粒体功能受到抑制糖耐受量减低。

C57BL/6NPmch基因的异亮氨酸突变为苏氨酸,表现为耗氧量较高,葡萄糖耐受量较低,但是循环葡糖糖水平及正常糖耐受量均高于C57BL/6J

在饮食诱导的肥胖中,与B6J小鼠相比,B6N小鼠在高脂肪饮食中体重增加更大,这种体重增加归因于脂肪量的增加导致肥胖B6N小鼠的胰岛素抵抗更强。

下面是C57BL/6JC57BL/6N小鼠在DIO模型中的差异:诱导相同时间,6N的体重明显高于6J亚系。


5 神经、行为和感觉

旋转实验:初级二级表型鉴定均发现C57BL/6N的运动协调性明显受损,这可能与Adcy5基因有关,在C57BL/6N中该基因中的赖氨酸突变为蛋氨酸。


6 临床化学

C57BL/6J血浆中的尿素和电解质钠、钾和氯化物相对于C57BL/6N来说显著升高(P<0.05)


7 免疫功能与过敏

另一个常见的突变也涉及所有B6J亚系:Nlrp12 (NLR家族,包含12pyrin结构域)基因的突变。Nlrp12与人类自身炎症相关,调节免疫细胞的转运以及细胞因子的产生。这种基因缺陷会降低趋化因子的产生、免疫细胞的浸润和病原体的清除。C57BL/6JNlrp12基因C端富含亮氨酸的重复区发生了突变,精氨酸突变为赖氨酸,趋化因子产生受损,免疫细胞浸润和病原体清除受损这表明携带Nlrp12C57BL/6J突变的B6J亚型小鼠可能不适合用于研究中性粒细胞对免疫系统病原体或功能的反应CheersMcKenzie发现C57BL/6J对李斯特菌病有抵抗力。


8 听力

由于Ahl基因缺失,两种小鼠均会发生迟发性听觉丧失(late-onset hearing loss),与年龄相关的听力丧失相关的组织病理变化包括内、外毛细胞的破坏。C57BL/6小鼠也更容易受到噪音引起的听力损失。



内容来自于赛业生物和维通利华。