Generierung und initiale Charakterisierung einer c-Kit Cre-ERT2 Mauslinie

Einleitung: Die Rezeptor-Thyrosinkinase c-kit wird im GI-Trakt in den Interstitiellen Zellen von Cajal (ICCs) und in Mastzellen exprimiert. ICCs werden als Schrittmacherzellen im GI-Trakt bezeichnet, da sie für die Entstehung der „slow waves“ verantwortlich sind. ICCs stehen in engem Kontakt mit glatten Muskel- und Nervenzellen. Über ihre Funktion in der neuromuskulären Signaltransduktion ist bisher allerdings nur wenig bekannt.

Ziele: Mittels homologer Rekombination in embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) der Maus sollte eine c-Kit Cre-ERT2 Mauslinie mit einer tamoxifen-induzierbaren Cre-Rekombinase generiert werden, die eine gewebsspezifische und zeitlich definierte Deletion bzw. Aktivierung von Genen in ICCs und Mastzellen mithilfe der Cre/loxP Technologie ermöglicht.

Methodik: Mittels homologer Rekombination wurde eine Cre-ERT2 Expressionskassette in das ATG Starkodon eines c-Kit Allels der ES-Zellen inseriert. Durch Southern-blot Hybridisierung konnten 8 homolog rekombinierte ES-Zellklone identifiziert werden. 2 positive ES-Klone wurden in C57Bl/6 Blastozysten injiziert und die daraus hervorgegangenen chimären Mäuse mit C57Bl/6Mäusen verkreuzt. Zum Nachweis der gewebsspezifischen Cre Expression wurden LacZ und EGFP Reportermäuse verwendet. Die Induktion von Cre-Rekombinase wurde durch intraperitoneale Tamoxifengabe über 5 Tage erzielt.

Ergebnisse: Die generierten knock in Mäuse wiesen wie heterozygote c-Kit knock-out Mäuse einen Pigmentationsphänotyp mit weißem Schwanz und weißen Pfoten auf. Durch Kreuzung der c-Kit Cre-ERT2Mäuse mit Mauslinien, die EGFP bzw. LacZ nach Cre vermittelter Rekombination einer loxP flankierten Stop Kassette konditional exprimieren, konnte 4 Wochen nach Aktivierung von Cre mittels Tamoxifen eine Koexpression von c-kit und GFP bzw. LacZ im Gastrointestinaltrakt (ICCs und Mastzellen) nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung: Mithilfe der c-Kit Cre-ERT2 Mauslinie können Gene in ICCs und Mastzellen gewebs- und zeitspezifisch deletiert bzw. aktiviert werden. Dadurch kann erstmals die Funktion der entsprechenden Gene in vivo in ICCs und Mastzellen im Gastrointestinaltrakt untersucht werden. Zudem kann mithilfe von Reportergenen ein „lineage tracing“ von ICCs und Mastzellen erfolgen.