溶酶体保护蛋白/组织蛋白酶A基因敲除小鼠听力和耳形态学初步研究

目的研究溶酶体保护蛋白/组织蛋白酶A(protective protein/cathepsin A,PPCA)基因敲除小鼠听功能和耳形态学改变,探讨半乳糖唾液酸沉积症听力损害的病理生理机制。方法应用听性脑干反应(ABR)测试和颞骨连续切片,观察1月和2月龄的PPCA基因敲除纯合子(PPCA-/-)小鼠ABR反应阈和光镜下外耳、中耳及内耳形态改变,并以野生型(PPCA / )小鼠作对照。结果1月龄PPCA-/-小鼠ABR反应阈和耳形态无明显改变;2月龄时,短声和短音8、163、2 kHz反应阈较PPCA / 提高40~45 dB SPL,中耳黏膜增厚、听骨细胞囊泡化、变形和关节腔融合,血管纹增厚、螺旋神经节细胞、螺旋缘纤维细胞、前庭膜、基底膜及沿前庭阶外淋巴隙的间皮细胞囊泡化,但Corti器毛细胞及支持细胞正常。结论溶酶体保护蛋白/组织蛋白酶A缺乏可导致听力损害、中耳及耳蜗形态改变、中耳炎、听骨改变以及耳蜗螺旋神经节、血管纹、螺旋缘、前庭膜和基底膜等细胞的溶酶体储积,可能分别是传导性聋和感觉神经性聋的形成机制。     

Pten基因敲除对过氧化物酶家族表达和活性氧水平的影响

目的:探讨Pten基因敲除后对过氧化物酶家族(Peroxiredoxins,Prdxs)水平和活性氧水平的影响.方法:采用Western印迹和化学/荧光发光分析法分别检测了在Pten / MEF和Pten-/-MEF细胞中PRDXs的表达和细胞内活性氧水平.结果:Western印迹结果显示,与Pten / MEF细胞相比,Pten-/-MEF细胞PRDX Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ,Ⅵ蛋白水平下调,PRDX Ⅲ不变,PRDX Ⅳ上调.DCFH探针标记后流式结果显示Pten-/-MEF 细胞活性氧荧光值显著高于对照Pten / MEF细胞(P＜0.05).结论:Pten基因敲除引起数种PRDXs表达下调,细胞内活性氧水平增高.     

青心酮防治动脉粥样硬化与TLR4信号转导途径的关系

目的 观察青心酮对载脂蛋白E基因敲除小鼠主动脉粥样硬化病变的影响及其与平滑肌细胞、内皮细胞、巨噬细胞Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)信号转导途径的关系.方法 取小鼠胸主动脉,进行平滑肌细胞、内皮细胞的原代培养,巨噬细胞RAW264.7细胞株传代培养.实验分4组,即空白对照组(正常细胞培养,加入等数量的培养基,不加入任何药物),脂多糖组(LPS组)(加入等数量的培养基3 h,再加入LPS10 ng·mL-1刺激8 h),DHAP组(先加入溶有DHAP 1×10-7mol·L-1的培养基培养3 h,再加入LPS 10 ng·mL-1刺激8 h),辛伐他汀对照组(先加入溶有辛伐他汀5×10-7mol·L-1的培养基培养3 h,再加入LPS 10 ng·mL-1刺激8 h).收集各组细胞蛋白,应用Western-blot检测TLR4蛋白含量.收集上清液,用ELISA法检测TNF-α.取8周龄雄性ApoE(-/-)小鼠20只,随机分成两组,每组10只,模型对照组建立小鼠AS模型,青心酮治疗组经胃管灌注青心酮10 mg·kg-1·d-1.所有实验小鼠均饲以"西方类型膳食"饲料喂养12周.剪取主动脉根部行石蜡切片及HE染色,观察主动脉粥样硬化的病变情况.结果 青心酮组血管平滑肌细胞、内皮细胞、巨噬细胞TLR4蛋白含量均明显低于未处理组(P<0.01),但高于空白对照组;与辛伐他汀组比较无显著性差异;青心酮组TNF-α含量明显低于未处理组(P<0.01),但高于空白对照组;与辛伐他汀组比较,具有显著性差异(P<0.01);青心酮组AS病灶形成减少.结论 青心酮能够在一定程度上减少AS病灶的形成,可能是通过TLR4信号转导途径发挥作用的.     

胶质瘤恶性进展相关基因PASG敲除后基因表达谱的改变

目的探索胶质瘤恶性进展相关PASG基因与胶质瘤发生发展的关系。方法选择性敲除PASG基因7.126kb基因组DNA序列(含该基因第10～12个外显子),并从形态学及全基因组基因表达水平观察基因敲除后的改变。结果PASG基因敲除鼠全基因组表现为低甲基化水平。海马区皮层的大锥体细胞存在细胞形态、排列层次和数量的异常。鼠脑全基因组差异基因表达谱分析显示:PASG基因敲除后,表达差异超过1.6倍的基因共有123条,其中61条表达下调,62条表达上调。结论PASG基因作为上游调控基因,通过改变基因组甲基化水平调控下游一系列细胞增殖分化相关基因表达。PASG基因表达异常导致下游相关基因的表观遗传修饰改变可能是胶质瘤发生发展的早期分子事件,值得进一步深入研究。     

雌性Fmr1基因敲除小鼠生殖功能的初步研究

目的初步研究敲除Fm r1基因对动物生殖功能的影响。方法6~8周龄雌性Fm r1基因敲除小鼠24只,分为对照组、春季超排组和冬季超排组,每组8只,进行超排,用放射免疫分析法测定超排前后血清雌二醇(E2)、孕酮(P)、促黄体生成素(LH)和促卵泡生成素(FSH)含量,以及不同季节的超排卵数,并进行统计学处理和分析。结果超排后小鼠血清中P和LH含量明显增加[(24.43±13.33)比(1.60±0.46);(173.86±112.09)比(0.36±0.23),P<0.01]。与冬季(11.44±5.93)比较,春季(37.25±13.91)的超排卵数明显增加(P<0.01)。结论雌性Fm r1基因敲除小鼠的生殖系统功能没有明显异常。与正常小鼠一样,Frm 1基因敲除小鼠机体内P和LH的分泌随动物的生理发育时期而变化。其超排效果随季节而有显著不同。     

Egr-1基因剔除减少炎性相关因子在实验性胰腺炎中的表达

目的：探讨Egr-1基因剔除对实验性胰腺炎小鼠胰腺组织中炎性相关因子表达的影响。 〖HTH〗方法：利用Egr-1基因剔除小鼠，采用大剂量雨蛙素诱导的实验性胰腺炎模型，观察Egr-1基因剔除后，胰腺组织水肿、MPO水平、血清淀粉酶水平、肺组织MPO水平的改变。并利用定量PCR的方法，检测胰腺组织中炎症相关因子组织因子（TF）、纤维蛋白溶酶原激活因子抑制因子（PAI-1）、单核细胞趋化吸引蛋白1（MCP-1）、Gro-1、IL-6和细胞间黏附分子-1（ICAM-1） mRNA的表达。 〖HTH〗结果：Egr-1基因剔除小鼠胰腺组织水肿明显轻于野生型，但组织MPO水平与血清淀粉酶与野生型组间相比无明显差异；肺组织MPO水平明显低于野生型。定量PCR检测结果表明， Egr-1基因剔除组，胰腺组织中TF、PAI-1，以及MCP-1、ICAM-1和IL-6　mRNA的表达，明显少于野生型组。 〖HTH〗结论：Egr-1基因剔除可明显减轻急性胰腺炎的严重程度，其作用可能通过减少胰腺组织中TF、PAI-1，以及MCP-1、ICAM-1和IL-6的表达而实现。     

Cx43在造血调控及重建中的作用

目的:采用条件性基因敲除技术构建造血系统间隙连接蛋白43(Cx43)基因敲除(Cx43~(-/-))小鼠模型,并探讨Cx43在维持造血细胞自我更新及功能稳定中的作用。方法:将引进的2对转基因小鼠Cx43 loxP/loxP和Lyz-Cre/+杂交,选取F1雌性子代Cx43 loxP/-_Lyz-Cre/+与雄性Cx43 loxP/loxP合笼回配,提取所获得子代小鼠鼠尾组织基因组DNA,采用PCR方法鉴定小鼠基因型,RT-PCR方法筛选Cx43~(-/-)小鼠,同时分析小鼠不同器官中Cx43基因的表达差异;该类小鼠经5-氟尿嘧啶(5-FU;125 mg/kg)处理,在化疗前及化疗后第5、10和15天经眼球取血分析其血象变化。Cx43~(-/-)及Cx43~(+/+)小鼠予7.5 Gy(~(60)Co-γ)的致死量照射,剂量率1 Gy/min,照射后6 h分别给予事先准备就序的骨髓细胞,每只3×10~6细胞于尾静脉注入,2周后处死小鼠检测造血是否重建:分离股骨切片后,收集骨髓细胞进行细胞表型分析(选用的单抗为CD45R、Gr-1、CD4、 CD8a、TCRαβ、Mac-1、抗sIgM、TER119、Sca-1及CD117);同时进行体外造血细胞集落实验观察造血细胞的体外增殖能力。结果:本研究通过2种转基因小鼠间杂交和回交,成功获得造血系统选择性Cx43基因敲除小鼠;该类小鼠骨髓及外周血细胞无Cx43表达,参与造血的组织,如肝脏和脾脏中Cx43表达也显著下调(P0.01),而心脏和肾脏的Cx43表达则无影响,小鼠成年后外周血象分析并无明显异常,但应急代偿能力下降,经5-FU处理后,其造血功能恢复显著减缓,处理15 d后,Cx43~(+/+)小鼠造血功能已接近正常水平,而Cx43~(-/-)小鼠仍无明显的恢复迹象,血红蛋白、白细胞及血小板仍处低位,2者差别有统计学显著性(P0.01);体外集落试验也证实Cx43~(-/-)小鼠造血干/祖细胞的增殖能力下降,其CFU-GM或CFU-E集落数均明显少于Cx43~(+/+)小鼠(P0.01),但流式细胞术结果显示,Cx43~(-/-)小鼠骨髓中Lin~-/c-Kit~+/Sca-1~+细胞亚群数量与Cx43~(+/+)小鼠相比差异并无统计学显著性;Cx43~(-/-)小鼠在化疗或移植后其骨髓造血功能重建均延迟,且化疗15 d后骨髓切片及涂片均证实其骨髓中造血细胞增生程度明显降低,脂肪组织显著增多,而且T、B细胞发育也有异常。此外,其外周血中CD4~+CD8~+细胞比例比野生型小鼠增多(P0.05),但CD4~+T细胞显著减少(P0.01),尤其是TCRαβ亚群细胞减少最为明显(P0.01)。同样,Cx43~(-/-)小鼠外周血中CD45R~+sIgM~-细胞亚群比例与野生型小鼠相比显著减少(P0.01)。结论:骨髓中Cx43基因表达在造血干/祖细胞发育(尤其是应急状态时)具重要作用,敲除Cx43基因后造血干/祖细胞增殖减缓,造血及免疫重建功能受损。     

冠状动脉外膜炎症在动脉粥样硬化病灶形成中的作用

目的：探讨动脉外膜炎症诱发载脂蛋白E基因剔除（apoE-/-）小鼠冠状动脉粥样硬化病灶发生的机制。 方法： 取apoE-/-小鼠心脏做连续切片，选择冠状动脉外膜有炎性细胞浸润的3类部位代表粥样硬化病灶形成过程中的3个阶段：①未发现粥样硬化病灶；②有直接从主动脉延伸的病灶顶端和③成熟粥样硬化病灶的冠状动脉。分别采用HE染色、Movat染色、免疫组化和透射电镜方法鉴定3个病变阶段的冠状动脉外膜中炎细胞类型。 结果： ①未发现粥样硬化病灶；②有直接从主动脉延伸的病灶顶端和③成熟粥样硬化病灶的冠状动脉外膜分别以巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞浸润为主，其构成比分别为60.00%、57.65%和66.67%，各组构成比分别与其它两组比较均有显著差异（P<0.01）。 结论： 动脉外膜炎症可能是诱发动脉粥样硬化发生的早期事件之一，ApoE-/-小鼠冠状动脉粥样硬化病灶形成过程中，动脉外膜经历了一个从急性炎症到慢性炎症的过程。     

基因敲除技术现状及应用

功能基因组学的研究进展使基因敲除技术显得尤为重要。基因敲除技术从载体构建到细胞的筛选到动物模型的建立各方面都得到了发展。其中Cre-LoxP系统可以有效的控制打靶的发育阶段和组织类型,实现特定基因在特定时间和(或)空间的功能研究;转座子系统易于操作,所需时间短,具有高通量的特点,可以携带多种抗性标记,方便了同时进行多基因功能研究;基因捕获技术提供了获得基因敲除小鼠的高效方法,方便了进行小鼠基因组文库的研究。此外,进退策略、双置换法、标记和交换法、重组酶介导的盒子交换法也从不同方向发展了基因敲除技术。