巨噬细胞特异性TDO2基因敲除小鼠的构建

目的构建巨噬细胞特异性色氨酸2,3-双加氧酶(TDO2)基因敲除小鼠,为研究TDO2调控巨噬细胞功能影响疾病发生发展提供动物模型。方法基于Cre-Loxp系统构建巨噬细胞特异性TDO2基因敲除(TDO2^(flox/flox)Lyz2-iCre^(+))小鼠。采用PCR和琼脂糖凝胶电泳鉴定小鼠基因型;采用Western blot和免疫荧光验证小鼠巨噬细胞中TDO2敲除效果;通过苏木精-伊红(HE)染色,观察主要组织器官是否存在自发病变。结果基因型鉴定结果表明,flox扩增产物长度在407 bp或408 bp处仅有一条条带且Cre扩增产物长度在543 bp处有一条条带的小鼠即为TDO2^(flox/flox)Lyz2-iCre^(+)小鼠。Western blot结果显示,与TDO2^(flox/flox)小鼠相比,TDO2^(flox/flox)Lyz2-iCre^(+)小鼠骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)中TDO2表达降低(P<0.01)。免疫荧光结果显示,与TDO2^(flox/flox)小鼠相比,TDO2^(flox/flox)Lyz2-iCre^(+)小鼠腹腔巨噬细胞和BMDMs中TDO2表达降低。HE染色结果显示,与TDO2^(flox/flox)小鼠相比,TDO2^(flox/flox)Lyz2-iCre^(+)小鼠肝脏、脑、肾脏和脾脏组织内细胞形态无明显差异。结论成功构建TDO2^(flox/flox)Lyz2-iCre^(+)小鼠,为后续深入研究TDO2调控巨噬细胞活化在疾病中的作用和机制提供更加精准的实验动物模型。

Nexilin在平滑肌特异性YAP1敲除小鼠膀胱中的表达及其调控机制研究

目的探索在膀胱平滑肌细胞中Yes相关蛋白1(Yes-associated protein1,YAP1)对Nexilin表达的调控机制。方法构建平滑肌特异性YAP1敲除小鼠(SMMHC-Cre^(ERT2)/YAP^(F/F));选取其中12只,随机分为YAP1敲除组及野生型组,每组6只,分别以他莫昔芬或乙醇溶剂腹腔注射;2周后以免疫印迹试验(Western blot)检测膀胱组织总YAP(tYAP)及Nexilin的蛋白表达水平。体外培养人膀胱平滑肌细胞,以溶解于含4%BSA无菌超纯水的鞘氨醇-1-磷酸(S1P)处理2 h及4 h;或通过重组腺病毒过表达YAP1,或通过siRNA敲低YAP/TAZ(YAP1/WWTR1)后再以S1P处理,同时设置相应的阴性对照(NC)及溶剂(BSA)对照,逆转录实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测NEXN的表达水平。采用t检验、单因素方差分析。结果YAP1敲除组小鼠膀胱平滑肌组织中tYAP和Nexilin表达水平分别为野生型组的(0.19±0.05)倍和(0.34±0.04)倍,差异均有统计学意义(均P<0.05);在人膀胱平滑肌细胞中,S1P组NEXN的mRNA表达水平于2 h和4 h时分别为BSA组的(1.32±0.13)倍和(2.11±0.44)倍,差异均有统计学意义(均P<0.05);YAP1过表达组的NEXN表达水平为空载体组的(1.78±0.15)倍(P<0.05);siYAP/TAZ+BSA组的NEXN表达水平为NC+BSA组的(0.75±0.05)倍(P<0.05);siYAP/TAZ+S1P组的NEXN表达水平与NC+S1P组比较显著下调(P<0.05),且与siYAP/TAZ+BSA组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论在膀胱平滑肌细胞中,转录共激活因子YAP1对Nexilin的表达具有调控作用;YAP1可能通过对Nexilin的表达调控影响膀胱平滑肌的收缩特性。

髓系特异性Abro1基因敲除小鼠构建和表型初步分析

目的:构建髓系特异性Abro1(Abraxas brother 1)基因敲除小鼠,并初步分析其对小鼠造血系统及LPS诱导败血症的影响。方法:采用CRISPR/Cas9基因编辑技术和Cre/LoxP重组系统构建Abro1^(flox/+)小鼠,将Abro1^(flox/+)雌雄小鼠自交,子代得到Abro1^(flox/flox)基因型小鼠。Abro1^(flox/flox)与Lyz2-Cre^(+)小鼠交配,子代得到Abro1^(flox/+)/Lyz2-Cre^(+)小鼠,再将其与Abro1^(flox/flox)交配,最终得到的Abro1^(flox/flox)/Lyz2-Cre^(+)小鼠为髓系特异性Abro1基因敲除小鼠,即MKO小鼠;Abro1^(flox/flox)/Lyz2-Cre^(−)小鼠作为野生型小鼠,即WT小鼠。提取WT和MKO小鼠尾基因组DNA,PCR扩增后琼脂糖凝胶电泳鉴定其基因型。提取WT和MKO小鼠免疫细胞蛋白,Western blot检测ABRO1蛋白表达。流式细胞术分析小鼠骨髓和外周血免疫细胞组成,检测MKO小鼠对造血系统的影响。LPS处理WT和MKO小鼠3 h,检测血清中相关生化指标变化以及炎症因子分泌情况。结果:PCR和Western blot结果显示髓系特异性Abro1基因敲除小鼠构建成功。流式细胞术结果显示WT和MKO小鼠骨髓和外周血中髓系细胞(CD11b^(+)、CD11b^(+)Ly6G^(+)、CD11b^(+)Ly6C^(+))和淋巴细胞组成(CD3^(+)、B220^(+))无差异。LPS诱导败血症实验中,MKO小鼠相关生化指标和炎症因子水平均低于WT小鼠,表明MKO小鼠可抵抗LPS诱导的败血症。结论:成功构建ABRO1 MKO敲除小鼠,发现MKO小鼠造血系统正常,但可抵抗LPS诱导的败血症,ABRO1 MKO小鼠的建立为揭示ABRO1在免疫细胞亚群中的差异性调控机制提供了良好的动物模型。

去泛素化酶OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型的构建与表型分析

目的:建立OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型,初步分析其表型并研究OTUB1基因与肝脏代谢的关系。方法:利用Cre/Loxp系统构建条件性基因敲除小鼠模型,即将OTUB1fl/fl转基因小鼠与Alb-Cre小鼠杂交,子代自交,得到OTUB1肝特异性基因敲除小鼠并进行鉴定。取同窝对照小鼠(control,NC)和肝特异型基因敲除(hepatic-specific OTUB1 knockout,HCKO)小鼠,通过PCR和免疫印迹(Western blot),确证OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型是否成功构建。通过组织病理学方法,分析主要组织器官的形态以及是否存在自发的病变;通过血清生化指标检测肝脏脂代谢水平;通过血糖耐受实验(GTT)分析HCKO小鼠对血糖的控制。结果:基因组测序和Western blot检测结果显示HCKO小鼠肝脏中OTUB1被敲除,其他组织中OTUB1表达水平无变化,证明OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型构建成功。HCKO小鼠出生正常,各组织器官无异常,生化指标中总胆固醇水平明显降低,表明OTUB1影响肝脏脂代谢水平。糖耐受实验中HCKO小鼠血糖回落迅速,表明敲除OTUB1影响肝脏血糖调节稳态。结论:应用Cre/Loxp技术成功建立OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型,为研究OTUB1在肝脏的生理功能和调控机制提供了重要的动物模型。

特异性敲除心肌白细胞介素⁃8抑制信号转导及转录激活蛋白3活化改善慢性心力衰竭小鼠心功能及炎症反应

目的研究特异性敲除心肌白细胞介素-8(interleukin⁃8,IL⁃8)抑制信号转导及转录激活蛋白3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)活化改善慢性心力衰竭(CHF)小鼠心功能及炎症反应。方法野生型(WT)雄性小鼠分为WT对照组、WT模型组,心肌特异性IL⁃8敲除(KO)雄性小鼠分为KO对照组、KO模型组,采用腹主动脉缩窄法建立CHF模型。采用超声心动图及血清中N末端脑钠肽(BNP)前体评价心功能,检测白介素⁃1β(IL⁃1β)、干扰素⁃γ(IFN⁃γ)、肿瘤坏死因子⁃α(tumor necrosis factor⁃α,TNF⁃α)的水平,IL⁃8、p⁃STAT3的表达水平。结果WT模型组心肌中出现了CHF的病理改变,心功能弱于WT对照组,IL⁃1β、IFN⁃γ、TNF⁃α的水平及IL⁃8、p⁃STAT3蛋白表达水平均高于对照组(P<0.05);特异性敲除IL⁃8并进行CHF造模,KO模型组心肌中CHF病理改变明显减轻,心肌中不表达IL⁃8,心功能优于WT模型组,IL⁃1β、IFN⁃γ、TNF⁃α的水平及p⁃STAT3的蛋白表达水平均低于WT模型组(P<0.05)。结论心肌特异性IL⁃8敲除显著改善CHF小鼠的心功能及心肌炎症反应,抑制STAT3磷酸化活化是与之相关的分子机制。

CRISPR/Cas9结合loxP-Cre技术制备肝特异性G6PC基因缺陷小鼠的实验研究

目的建立肝特异性G6PC基因纯合缺陷的Ia型糖原累积症(glycogen storage disease Ia,GSD Ia)小鼠模型。方法通过CRISPR/Cas9基因重组技术使C57BL/6J小鼠受精卵中G6PC基因外显子2两侧分别插入1个loxP原件,产仔后经鉴定打靶成功的小鼠通过扩繁、兄妹交配及与Alb-Cre小鼠交配,最终产生G6PC-loxP^+/+、Alb-Cre共表达的肝特异性G6PC基因2号外显子纯合敲除的GSD Ia小鼠模型。通过监测模型鼠及背景鼠的餐后0~12 h的血糖来验证模型是否成功。结果经PCR鉴定F0及F1代小鼠成功于G6PC基因2号外显子两侧插入loxP原件并可稳定遗传;最终成功建立G6PC-loxP^+/+、Alb-Cre共表达的GSD Ia小鼠,检测餐后1~12 h血糖均低于背景鼠,说明造模成功。结论应用CRISPR/Cas9基因重组技术及loxP-Cre系统可建立肝特异性G6PC基因缺陷的GSD Ia小鼠,可用于该病的病理研究及药物研发。