P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)是位于细胞膜上的一种外排转运体,能够影响药物的吸收、分布、代谢和排泄,是导致药物生物利用度降低以及肿瘤多药耐药的重要原因。P-gp介导的药物转运研究在新药研发中备受重视,然而目前已有的体外和体内模型不能真实地反映药物在人体内经P-gp转运的情况,因此,亟需建立新颖的P-gp研究模型。在本文中,首先,我们创新性地建立了人小肠3D类器官研究P-gp的模型,为P-gp介导的药物转运研究特别是P-gp抑制剂的筛选提供了与人小肠微环境更接近的体外模型。我们将隐窝从小肠中分离出来,与基质胶混合后加入含有多种生长因子的培养基进行连续培养,通过反转录PCR和免疫组化实验验证了 3D类器官中P-gp的表达,用P-gp的底物及抑制剂验证了类器官中P-gp的功能。在此模型中,我们创造性地采用磷酸盐缓冲液孵育促使底物释放的方法收集类器官中的底物,相比现有方法更加高效、快速。其次,我们率先利用CRISPR/Cas9基因编辑技术进行大鼠体内P-gp基因(Mdr1a和Mdr1b)敲除,成功构建了 Mdr1a、Mdr1b和Mdr1a/1b基因敲除大鼠模型,为研究P-gp介导的药物转运提供了新的动物模型。CRISPR/Cas9作为第三代基因编辑技术,具有成本低、操作简单、靶向精度高的优点,可实现多位点同时敲除而且几乎没有物种限制。我们将sgRNA与Cas9 mRNA显微注射入大鼠受精卵的胞浆,然后将受精卵植入假孕鼠,得到了 F0代嵌合鼠,再经过两代繁殖筛选,得到了 P-gp基因敲除的纯合子大鼠,其中Mdr1b单基因敲除和Mdr1a/1b双基因敲除大鼠为首次构建。综上所述,本文建立了新颖P-gp研究模型,可以对化合物进行体外和体内综合评价,为P-gp介导的药物转运研究尤其是P-gp抑制剂的筛选提供了新的模型和新的研究方法。