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糖尿病是由多种病因引起的以血糖紊乱为主要特征及多种并发症为主要损害的代谢紊乱性疾病,其发病机制尚未完全阐明。传统的观点认为,胰脏是血糖调节的唯一中心。最新的研究结果表明,体内血糖水平主要是受脑部神经系统和胰岛共同调节的。在本研究中我们尝试用遗传学手段,通过特异性β细胞和脑细胞杀除来直接研究胰岛β细胞和脑细胞在糖尿病中的调控机制。首先,本研究制备了β细胞特异性表达CreERT2的小鼠(Ins1CreERT2),与Cre/loxP条件性表达白喉毒素的Rosa26DTA176小鼠进行杂交,获得Ins1CreERT2;Rosa26DTA176小鼠。之后,我们通过他莫昔芬诱导白喉毒素表达,实现时空特异性的胰岛β细胞杀除。组织学鉴定结果显示,经过他莫昔芬诱导2周后,该小鼠模型的胰岛β细胞出现大面积的死亡现象,接近80%,成功实现了胰岛β细胞特异性杀除。然而,值得关注的是,血糖浓度测定和血糖耐受实验结果却显示,本模型中并未观察到血糖升高及血糖耐受等糖尿病表型。通过免疫荧光染色实验发现,在这些β细胞杀除小鼠的胰岛结构之外存在一些能够分泌胰岛素的Ngn3阳性细胞。然而,不同于传统的小鼠糖尿病模型,β细胞特异性杀除之后,我们的小鼠模型并没有检测到相应的脑部损伤。以上结果证实,利用β细胞特异性启动子Ins1结合Cre/loxP白喉毒素自杀系统,我们成功获得了小鼠胰岛β细胞特异性杀除模型,本模型表现出β细胞杀除与糖尿病表型不对应的特点,为研究非胰岛区域,特别是脑部神经系统对体内血糖水平的调控打下了良好的基础。为了进一步探索脑部神经系统与胰岛素分泌之间的关系,本研究构建了脑靶向性穿膜肽RVG介导的RVG-Cre重组酶递送系统。本研究首先在分子、细胞等不同水平对RVG-Cre重组酶递送系统的定点重组酶的活性进行了验证。之后我们利用mTmG和Rosa26lacZ转基因小鼠对RVG-Cre重组酶递送系统的酶活性及脑组织特异性进行了进一步地验证。结果表明,RVG-Cre重组酶递送系统可以高效率地穿过血脑屏障进入小鼠脑部细胞,并且能够在活体水平对脑部组织进行高效率、高特异性的基因编缉工作。进一步实验表明,用RVG-Cre重组酶递送系统注射Rosa26DTA176小鼠,可以在活体水平诱导其脑部特异性损伤;HE染色显示脑部与血糖调节相关的A5区域受到了损伤,甚至形成了脑组织坏死空洞。以上结果证实,RVG-Cre重组酶递送系统的建立,能够实现脑部精确的定位以及基因编辑能力,并特异性的在白喉毒素Rosaa26DTA176小鼠体内实现小鼠脑部精确杀伤。综上所述,本研究成功获得了胰岛β细胞特异性杀伤的Ins1CreERT2;Rosa26DTA176小鼠模型。同时,我们获得了能够导致Rosa26DTA176小鼠脑部细胞特异性杀伤的RVG-Cre重组酶递送系统。该小鼠模型和递送系统的建立,为研究脑部神经系统和体内血糖代谢之间的调控关系奠定了理论和实验的基础。