【摘 要】
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β-干扰素（interferon-β,IFN-β）作为机体先天免疫系统应对外界病原体入侵释放的重要细胞因子,其在抵御病毒感染和肿瘤发生过程中扮演着重要角色。此外,有大量证据表明IFN-β过度分泌是自身免疫性疾病形成的主要诱因。IFN-β表达水平是反应先天免疫活化状态的重要指标,追踪内源性IFN-β的表达情况对于监测机体内环境免疫稳态至关重要。但是,由于缺乏灵敏的监测系统,导致我们对小鼠内源性IFN
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β-干扰素（interferon-β,IFN-β）作为机体先天免疫系统应对外界病原体入侵释放的重要细胞因子,其在抵御病毒感染和肿瘤发生过程中扮演着重要角色。此外,有大量证据表明IFN-β过度分泌是自身免疫性疾病形成的主要诱因。IFN-β表达水平是反应先天免疫活化状态的重要指标,追踪内源性IFN-β的表达情况对于监测机体内环境免疫稳态至关重要。但是,由于缺乏灵敏的监测系统,导致我们对小鼠内源性IFN-β表达的时间及空间分布仍知之甚少。为此,本研究利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,通过细胞同源重组修复机制将荧光素酶基因整合至IFN-β基因组中,构建了同步稳定表达IFN-β与荧光素酶基因的报告小鼠(Ifn-βluc/luc),以通过小动物活体成像技术实时监测免疫激活状态下小鼠内源性IFN-β的表达。为验证该小鼠的报告功能,细胞水平上,我们分离了野生型（WT）与Ifn-βluc/luc小鼠的原代肺成纤维细胞及骨髓细胞来源的巨噬细胞（the bone marrow-derived macrophages,BMDM）,并给予其多种外源刺激。通过q-RT-PCR、Western-blot及荧光素酶报告基因检测等实验分析,我们发现外源刺激均诱导了Ifn-βluc/luc细胞中荧光素酶与IFN-β的同步表达,并且两者表达水平一致,表明Ifn-βluc/luc原代细胞中,荧光素酶作为报告基因可灵敏同步IFN-β的表达。小鼠水平上,我们将干扰素刺激基因（stimulator of interferon gene,STING）激动剂,10-羧甲基-9-吖啶酮（10-carboxymethyl-9-acridanone,CMA）通过腹腔注射刺激小鼠,并在刺激后不同时间点利用小动物活体成像系统检测小鼠体内荧光素酶活性,以监测IFN-β的动态表达。结果显示,CMA时间梯度刺激诱导了Ifn-βluc/luc小鼠体内荧光素酶与IFN-β的同步表达,并且呈现出时间差异性与空间聚集性,主要集中在胸腺、肺与肾脏。同样,我们通过静脉注射使小鼠感染I型单纯疱疹病毒（herpes simplex virus type1,HSV-1）,随后通过活体成像系统检测小鼠体内荧光素酶活性,结果表明,HSV-1感染诱导了Ifn-βluc/luc小鼠体内荧光素酶与IFN-β同步表达,其表达呈现出空间聚集性,主要集中在肝脏。此外,我们构建了Trex1缺失介导的自身免疫性疾病小鼠模型,并将其与Ifn-βluc/luc小鼠杂交获得Trex1-/-Ifn-βluc/luc小鼠。通过活体成像技术我们发现,TREX1缺失诱导了荧光素酶与IFN-β同步表达,其表达呈现出空间聚集性,主要集中在心脏、肺及胸腺。这些表达模式的意义及其机制还有待进一步的探究。综上所述,Ifn-βluc/luc小鼠可用于灵敏监测外源小分子药物刺激、病毒感染以及内源性自身免疫应激诱导的IFN-β表达,这对于探究病毒感染及自身免疫性疾病发生机制具有重要价值,同时为相关免疫性疾病药物筛选提供了理想的可视化模型。
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