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胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1),简称IGF-1,是一种多功能的细胞增殖调控因子。IGF-1基因含有6个外显子,通过其不同转录起始位点和终止位点的可变剪接,能够产生多种不同的mRNA剪接变异体。根据不同的转录起始位点可将IGF-1分为两大类:IGF-1Ⅰ类剪接异构体(起始位点位于1号外显子上)和IGF-1 Ⅱ类剪接异构体(起始位点位于2号外显子上)。IGF-1具有多种生物学功能,主要包括:(1)与生长激素(growth hormone,GH)协同作用,调节机体生长发育;(2)对骨有直接的促生长作用,能够促进成骨细胞发育增殖、长骨生长和骨密度增加;(3)调节体内糖类、蛋白质、脂肪和矿物质代谢,进而影响人体组分的分布,包括肌肉比重、脂肪和体重等;(4)延缓动物认知能力下降的速度,延长多种生物的寿命。研究发现,IGF-1的多种生物学功能与其多种可变剪接异构体密不可分,不同的IGF-1剪接异构体对机体生长发育的功能各不相同。其中IGF-1Ⅰ类剪接异构体在生物体中更为重要,占总IGF-1的70%以上,而IGF-1 Ⅱ类剪接异构体所占比例只有20%左右。本实验中,我们利用CRISPR/Cas9基因编辑技术靶向兔体内IGF-1Ⅰ类剪接异构体,通过Cas9 mRNA/sgRNA注射法获得IGF-1基因敲除兔。结果表明,与正常兔相比,IGF-1基因敲除兔中,IGF-1Ⅰ类剪接异构体mRNA不表达,IGF-1Ⅱ类剪接异构体mRNA表达量基本不变,IGF-1蛋白表达量明显降低。同时,我们对IGF-1Ⅰ类剪接异构体基因敲除兔的表型进行了分析。结果表明,与正常兔相比,IGF-1Ⅰ类剪接异构体基因敲除兔具有个体较小,生长发育迟缓等特征。此外我们还发现基因敲除兔具有糖、脂代谢异常,骨骼肌肌纤维变细等症状。综上所述,本研究利用CRISPR/Cas9技术,成功构建了IGF-1Ⅰ类剪接异构体基因敲除兔,为研究IGF-1不同剪接异构体在动物机体中的不同生物学功能提供理论基础。