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存在于中樞神經系統(tǒng)（CNS）中的髓細胞是一類異質性的先天免疫細胞，對維持器官穩(wěn)態(tài)至關重要。其中，小膠質細胞和中樞神經系統(tǒng)相關的巨噬細胞（CAMs），幾乎與所有CNS疾病相關[1, 2]。它們所處位置不同且功能不同：腦實質小膠質細胞位于白質，對皮質神經元[3]和少突膠質細胞[4]起著支持作用；而CAMs位于CNS界面，負責維護邊界的完整性。盡管如此，它們在個體遺傳學上密切相關共享一些生理譜系特征，包括發(fā)育起源、細胞增殖過程以及髓細胞標志物如Cx3cr1的表達等[5, 6]。然而，由于缺乏合適的工具來區(qū)分，人們對小膠質細胞和CAMs的特異性細胞類型特征知之甚少。

圖一 Hexb^tdTomato小鼠的構建與小膠質細胞標記檢測[7]

研究者進一步分析Hexb^tdTomato小鼠在CNS病理狀態(tài)下tdT信號的穩(wěn)定性與特異性。將Hexb^tdT/+Cx3cr1^GFP/+小鼠實施單側面神經軸突切斷術模擬神經變性，結果顯示損傷一周后，tdT信號仍然局限于小鼠腦實質小膠質細胞，且損傷區(qū)域的tdT陽性細胞增多（圖二a-b，實心黃色三角形）。另外，在自身免疫性腦脊髓炎的Hexb^tdT/+小鼠中，tdT表達也僅限于Iba1⁺CD206^–的腦實質小膠質細胞（圖二c-d，黃色箭頭）；在炎癥CNS中還發(fā)現(xiàn)tdT^–Iba1⁺的細胞，經檢測確認多數(shù)為Ly6C⁺細胞，推測是浸潤的髓細胞（圖二e）。以上結果表明，生理和病理條件下Hexb^tdTomato小鼠中的小膠質細胞均能高效且特異地被tdT標記，該小鼠模型可用于追蹤研究小膠質細胞的在體行為軌跡。

圖二 病理條件下Hexb^tdTomato小鼠的小膠質細胞標記檢測[7]

其次是構建Hexb^CreERT2小鼠，研究者通過CRISPR/Cas9技術，將CreERT2基因盒定點插入在內源性Hexb基因的終止密碼前，使得表達Hexb的細胞同時表達CreERT2蛋白（圖三a）。CreERT2通常定位于細胞質中，只有在他莫昔芬（TAM）誘導后CreERT2才會進入細胞核，從而識別loxP位點發(fā)生基因重組。因此Hexb^CreERT2小鼠可用于小膠質細胞的誘導型功能研究。將Hexb^CreERT2小鼠與報告基因小鼠R26^yfp/yfp進行交配，在陽性子代出生后第一天和第三天（P1和P3）分別注射TAM，P42小鼠經檢測發(fā)現(xiàn)僅有小膠質細胞表達YFP熒光蛋白（圖三b）。結果表明TAM誘導的Hexb^CreERT2小鼠可以在長時間內對小膠質細胞產生高頻、穩(wěn)定的遺傳修飾，并且CAMs不受影響。

圖三 Hexb^CreERT2小鼠的小膠質細胞特異性基因重組[7]

綜上所述，在生理和病理狀態(tài)下腦實質小膠質細胞均能特異性表達Hexb基因，使得Hexb^tdTomato小鼠和Hexb^CreERT2小鼠可分別用于小膠質細胞的特異性標記和基因重組，為探索小膠質細胞的特征開辟了新途徑。