利用Cre/lox P系统构建胰岛β细胞特异性敲除PDHA1基因的小鼠模型

背景:研究表明,2型糖尿病啮齿类动物模型及人体的丙酮酸脱氢酶复合体表达量降低,PDHA1基因缺陷也是导致丙酮酸脱氢酶复合体酶活性改变最常见的原因。目的:构建并鉴定胰岛β细胞特异性敲除PDHA1基因小鼠,为后续探究PDHA1基因在糖尿病发病机制方面作用提供模型基础。方法:实验方案经南方医科大学伦理委员会批准。利用Cre/lox P系统理论,将PDHA1^loxp/loxp小鼠与胰岛β细胞特异性表达Cre重组酶的小鼠进行数代杂交,3-4周龄小鼠通过PCR法鉴定筛选基因型,子2代中基因型为PDHA1^loxp/loxpCre^+/-小鼠即为实验所需要构建的模型小鼠。取4周龄PDHA1^flox/floxCre^+/-小鼠(βKO小鼠组)与Cre^+/-小鼠(对照组)各5只,给予相同的水和饲料,待8周龄时连续7d注射腹腔注射他莫昔芬50mg/kg诱导PDHA1基因敲除,观察3周后腹腔注射麻醉,取胰腺组织、脂肪组织、肝脏组织。采用q PCR法、Western Blot法、免疫组织化学法鉴定PDHA1基因敲除效果,观察小鼠表型。结果与结论:(1)PCR基因扩增筛选出基因型为PDHA1^loxp/loxpCre^+/-小鼠;(2)q PCR法检验小鼠胰腺、脂肪、肝脏组织,证实敲除效果具有组织特异性,胰岛中βKO组小鼠PDHA1 mRNA的相对表达较对照组明显下降;(3)Western Blot检测及免疫组织化学法观察显示,βKO组小鼠PDHA1蛋白表达较对照组小鼠明显降低,证实敲除PDHA1基因效果明显;(4)结果说明,利用Cre/loxP系统成功构建胰岛β细胞特异性敲除PDHA1基因的小鼠模型,为动物水平上探究糖尿病发病机制提供新的靶点。