【实际案例分享】利用基因敲除小鼠阐明红霉素在肺炎和牙周炎中发挥抗炎作用的机制（新潟大学前川博士）
概述：2017年12月，新潟大学牙科学院的前川智树副教授委託节郎科技公司生产抗炎分子DEL-1的基因敲除小鼠，节郎科技于次年4月交付了7只F0小鼠。 随后，在2020年8月6日，国际学术期刊《JCI Insight》发表了包括弊司生产的DEL-1基因敲除小鼠的分析结果的论文。
红霉素治疗牙周炎有抗菌以外的作用
牙周炎是指牙龈的炎症蔓延到牙齿的支持结构，导致骨质破坏，最终导致牙齿脱落的疾病。 作为牙周炎的药物治疗，红霉素是一种大环内酯类抗菌药物，用于消除引起牙周炎的细菌。
另一方面，据报道，大环内酯类药物不仅有抗菌作用，还有免疫调节和抗炎作用。 其中一个例子是COVID-19改善肺炎症状的临床报告。 此外，大环内酯类药物还可用于治疗非感染性疾病，如囊性纤维化和COPD（慢性阻塞性肺病）。
然而，大环内酯类药物如何发挥其抗炎作用的细节机制一直不清楚。
红霉素诱导DEL-1表达上调和抑制炎症
大环内酯类抗菌素被认为具有抗炎作用，因为它们可以抑制中性粒细胞引起的炎症。
发育型内皮细胞位点-1(DEL-1)蛋白，在血管内皮细胞上表达，被称为阻止中性粒细胞迁移的分子。 从而抑制炎症的发生。 此前，我们曾报道，防止中性粒细胞到达大脑，可以抑制实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠的炎症。 我们还报道了DEL-1能抑制猴子的炎症性骨吸收。
因此，我们推测大环内酯类抗菌剂红霉素可能通过诱导DEL-1的表达而发挥抗炎作用。
给由细菌内毒素脂多糖(LPS)引起的实验性肺炎小鼠注射红霉素，可使肺组织中DEL-1的产生，以及中性粒细胞的减少和肺泡的改善。 当使用致死剂量的LPS时，红霉素治疗也能提高生存率。 其他大环内酯类抗菌剂如青霉素或乔山霉素没有观察到这些改善，说明这些作用是红霉素所特有的。
上述实验都是在野生型小鼠中进行的，但为了证明红霉素以DEL-1依赖性方式发挥抗炎作用，有必要证明红霉素不能在DEL-1基因敲除小鼠中发挥抗炎作用。 因此，前川教授要求Seturotech生成DEL-1基因敲除小鼠。
基因敲除小鼠提高了论文的质量
我们担心基因敲除小鼠的隐性致死性，但幸运的是，DEL-1基因敲除小鼠存活下来。 而当我们创建了一个LPS诱导的肺炎模型时，DEL-1基因敲除小鼠在服用红霉素后没有出现中性粒细胞减少，肺炎没有改善，生存率也没有提高。 同样，在患有牙周炎的小鼠中，红霉素治疗并不能改善DEL-1基因敲除小鼠的病情。
综上所述，我们清楚地表明，红霉素通过诱导DEL-1的表达，对肺炎和牙周炎发挥了抗炎作用。
基因敲除小鼠的数据有無，使论文的质量将发生很大的变化。 为了证明红霉素的抗炎作用是由DEL-1介导的，必须使用基因敲除小鼠进行实验。 用基因敲除小鼠的体内数据将是非常有说服力的。
对于节郎科技的技术回馈
当我们要求节郎科技创建DEL-1基因敲除小鼠时，帮助我们的事情之一是他们负责设计引导RNA。 我们不是小鼠或基因组编辑方面的专家，所以我们对CRISPR/Cas9，包括引导RNA设计并不了解。
在这篇论文中我引用了节郎科技公司在方法中的两篇论文，用于生产基因敲除小鼠的方法。 不过，听说他们现在准备了一个写论文的模板，所以我想从下次开始用那个模板。
另外，我觉得价格很便宜。 等我回到日本时，我想请他们生产出DEL-1每个领域都缺失的基因敲除小鼠。 另外，我在2017年提出要求的时候，他们尚未接受Flox小鼠的生产，但听说现在可以提出要求，未来可能会再咨询一下。
後記
前川副教授谈到，使用基因敲除小鼠可以提高论文的质量。 国外提供基因敲除小鼠生产服务的企业很多，但前川副教授在采访结束时说：”我支持日本企业，这对节郎科技来说是一个很大的鼓励。”。
节郎科技不仅可以进行基因敲除，还可以进行点突变和人源化小鼠（将小鼠蛋白的基因序列替换为人类序列）。 请随时与我们联系。
