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利用基因轉殖技術建立以活體影像偵測之人類疾病小鼠模式

為了解決Arai TOUR CROSS 3 vs的問題，作者賴政威 這樣論述：

活體影像技術是利用體內專一標定光源或投影顯像等方式，提供一個可直接偵測活體生物來研究其體內基因表現、腫瘤生成、藥物代謝等生理變化的工具。相較於傳統研究方法，此技術可減少實驗動物的使用與個體間差異的影響，對同一生物個體進行長期且即時的活體影像追蹤，得到最直接且真實的生理變化。本論文即藉由基因轉殖技術來產製具特殊基因改造與外源螢光基因表現的轉殖小鼠與細胞，以活體影像技術來建立相關的人類疾病動物模式。藉由分析胚胎原核顯微注射所產製的綠色螢光基因(pCAG-eGFP)轉殖小鼠，發現其外源基因在第4號染色體的嵌插效應(integrative position-effect)與表觀基因調控(epigen

etic regulation)的機制有關，使eGFP基因表現呈現與肝臟內源基因相似的性別差異特性(sexual dimorphism)。因此利用活體影像技術來偵測綠色螢光在肝臟的表現型態與位置，即可用以追蹤肝臟代謝與疾病的變化與生成。由於該外源基因的嵌插作用也造成維生素C合成蛋白Akr1A1基因的剔除，導致此小鼠體內維生素C含量下降，進而產生骨質疏鬆。藉由人為控制小鼠體內維生素C的含量並結合微米級電腦斷層掃描造影系統(micro-CT)，此轉殖小鼠亦可作為一個骨質疏鬆症的活體影像模式。然而，除了在傳統方法上以可見光波長範圍進行螢光蛋白的訊號偵測外，隨著活體影像技術的發展，基因突變的iRFP螢

光蛋白可產生近紅外光譜範圍的激發與發射光，具有低背景值與高穿透力的特性，因此可有效偵測小鼠深部組織的螢光訊號。本研究藉由置換eGFP基因而構築的新式雙重螢光表現載體pCAG-iRFP-2A-Venus，來產製帶有近紅外光螢光表現的人類肺腺癌細胞株，並以此建立小鼠原位肺癌模式。利用活體影像技術，其原位肺癌的發生過程可經由iRFP螢光訊號進行即時的定性與定量分析，並準確地偵測深部組織的腫瘤大小。綜合上述結果，藉著基因轉殖與活體影像兩種技術的結合，可對於各種生理與病理研究提供一個具應用價值的動物模式。同時隨著生物醫學的發展，希望以本研究所建立的活體影像之人類疾病動物模式，能在將來為臨床前的動物試驗提

供更簡便與精準的檢測平台，以加速生物醫藥的研發與應用。