对于大部分的多细胞生物来说,生殖细胞是新生物的起源,为后代提供了遗传物质。原始生殖细胞通过特化、迁移和性别分化发育为生殖细胞,这个过程受到多种基因的调控。Nanos家族在生殖细胞形成过程中的功能从无脊椎动物到哺乳动物包括人都是保守的。Nanos3编码一种高度保守的RNA结合蛋白,是生殖细胞的特异性基因,对于原始生殖细胞的迁移、维持生殖系干细胞的自我更新和抑制体细胞的命运是必不可少的。研究发现Nanos3敲除的纯合小鼠正常发育,但睾丸和卵巢萎缩,雄性和雌性配子完全消失,这为不遗传给后代的胚胎水平基因治疗提供新的启示。因此,本研究通过在小鼠胚胎2-cell期单卵裂球中敲除Nanos3,探究Nanos3单卵裂球的敲除对其生殖系整合及生殖能力的影响。为了追踪编辑的卵裂球,本研究利用了在Cre m RNA的作用下能够实现从红色荧光到绿色荧光转换的m T/m G小鼠模型。通过在小鼠胚胎2-cell期单卵裂球同时注射Nanos3的sg RNA、Cas9和Cre m RNA成功构建了Nanos3嵌合荧光转换小鼠。冰冻切片的结果显示表达红色荧光蛋白的野生型细胞和表达绿色荧光蛋白的Nanos3敲除型细胞在小鼠主要脏器内均有分布、相互嵌合,而Nanos3单卵裂球敲除且红绿荧光嵌合小鼠的睾丸和卵巢形态无明显的变化。对Nanos3单卵裂球敲除且红绿荧光嵌合小鼠与野生型小鼠后代进行基因型和荧光类型分析的结果显示:Nanos3敲除的卵裂球子代细胞不进入生殖系,不传递给后代。综上所述,2-cell期胚胎单个卵裂球敲除Nanos3的小鼠有相互嵌合的两种细胞、具有生殖能力,且Nanos3敲除的卵裂球子代细胞没有遗传给后代。这为在胚胎水平进行基因治疗提供了一个新的角度:在2-cell期胚胎的单个卵裂球中敲除Nanos3的个体中,基因编辑的卵裂球子代细胞不进入生殖系,不遗传给后代,不污染遗传池,没有脱靶效应的风险。