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出生后不久的新生幼畜(仔)由于自身免疫系统还未发育健全,必须通过从母体获取被动免疫物质IgG来维持自身健康及生存。新生儿Fc受体,即FcRn (neonatal Fc receptor),已被明确证明介导了 IgG跨胎盘的转运以及新生动物吸食乳汁后IgG在小肠上皮细胞的吸收,但FcRn是否介导了母源血清IgG到乳汁的分泌尚不清楚。当我比较不同动物FcRn α链的序列时发现,FcRn胞质尾区的序列长度与IgG被动传递方式具有明显的相关性:在某些动物如猪、牛、羊、狗、猫等中,FcRn胞质尾区羧基末端缺少了 10个氨基酸残基,而这些动物IgG的被动传递主要通过泌乳来实现。相反,具有较长FcRn胞质尾区序列的动物,IgG的被动转运完全依赖(如人、兔)或绝大部分依赖(如大鼠、小鼠)胎盘的转运。这种显著的差异使我们猜测FcRn胞质尾区长度很可能与哺乳动物IgG的被动传递方式密切相关。我首先构建了小鼠FcRn全长型和去除了胞质尾区10个氨基酸的截短型过表达载体,分别转染MDCK细胞后成功筛选了阳性单克隆细胞系。两种单克隆细胞系中小鼠FcRn蛋白不仅均能高表达,而且具有在弱酸性条件下结合IgG的能力。细胞免疫荧光结果显示,截短型单克隆细胞系中FcRn蛋白的空间定位与全长型单克隆相比无明显区别。为了比较两种单克隆细胞系双向跨细胞转运IgG的效率,我成功建立了 Transwell体外转运系统。进一步实验发现,与表达全长型FcRn单克隆细胞相比,表达截短型FcRn单克隆细胞从基底侧向腔侧转运IgG的效率显著升高(p=0.037);相应地,从腔侧到基底侧转运IgG的效率显著降低。为了在活体动物水平上进一步验证本研究的假设,我利用CRISPR/Cas9系统介导的同源重组技术,成功制备了内源FcRn α链编码基因翻译提前终止的定点遗传修饰小鼠,即FcRn-Tr小鼠。与野生型小鼠相比,该小鼠表达的FcRn α链蛋白羧基末端缺少了 10个氨基酸,但FcRn的表达和定位与野生型小鼠无显著差异。为探究FcRn胞质尾区10个氨基酸的截短对IgG代谢和被动转运的影响,我利用FcRn-Tr小鼠进行了一系列实验:ELISA测定结果显示,FcRn-Tr小鼠常规状态下IgG的血清浓度及免疫刺激下抗原特异性IgG的血清滴度与野生型小鼠相比不存在显著差异,说明FcRn胞质尾区10个氨基酸的截短不影响小鼠IgG的代谢。分析不同基因型胎鼠出生前1 ～ 2天血清IgG浓度,结果没有发现明显差异,说明FcRn胞质尾区的截短不影响IgG跨胎盘的转运。测定经新生仔鼠小肠上皮细胞吸收至血液循环的外源IgG浓度,结果表明胞质尾区的截短不影响小肠FcRn对IgG的吸收。通过对泌乳母鼠血清和乳汁中IgG浓度的测定及比例的计算发现,FcRn的截短也不影响IgG从母体血清到乳汁中的运输。以上结果显示,FcRn胞质尾区10个氨基酸的截短不影响小鼠IgG的被动转运。综上所述,本研究通过体外Transwell系统跨细胞转运实验证明,FcRn胞质尾区10个氨基酸的截短增强了 FcRn从基底侧向腔侧转运IgG的能力;但活体动物实验结果显示,FcRn胞质尾区的截短既不影响IgG的代谢,也不影响IgG的被动传递。该结果在活体水平上排除了 FcRn胞质尾区序列长度与IgG被动传递方式的关联性,进一步显示小鼠IgG从母体血清到乳汁的转运可能具有不同于IgG跨胎盘及跨小肠上皮细胞转运的特殊机制。