巨噬细胞特异性敲除KLF2基因小鼠模型构建与鉴定

目的 建立巨噬细胞特异性敲除Kruppel样因子2(kruppel-like factor 2,KLF2)基因小鼠模型,探讨KLF2对巨噬细胞炎症反应的调控作用。方法 运用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建KLF2~(flox/+)小鼠。通过与Lyz2-Cre~(+/+)小鼠繁育得到目的基因型小鼠,通过基因型鉴定、实时荧光定量-聚合酶链反应(qRT-PCR)、Western Blot从DNA、RNA、蛋白水平验证KLF2敲除效率。分离培养小鼠骨髓源巨噬细胞(bone marrow-derived macrophages, BMDMs),检测脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的炎症相关因子mRNA变化。结果 建立了KLF2~(flox/flox)/Lyz2-Cre~+基因型小鼠,即巨噬细胞特异性敲除KLF2基因。小鼠骨髓、BMDMs的KLF2 mRNA及蛋白水平显著低于对照组小鼠,而心脏、肝、肾组织中KLF2 mRNA表达较对照组小鼠无显著变化。两组小鼠的体重、进食、进水、形态无显著性差异。在LPS作用下,缺失KLF2的BMDMs炎症相关基因IL-6 mRNA表达水平较对照组显著下降,而IL-1、iNOS、CD86 mRNA表达水平较对照组显著升高。结论 本研究成功构建了巨噬细胞特异性敲除KLF2小鼠模型,为进一步研究巨噬细胞KLF2对临床炎症相关疾病的调控作用及机制奠定基础。

特异性敲除肠道miR-146a对小鼠肠道菌群的影响

【目的】miR-146a作为抑炎因子,仍然不清楚其是否参与宿主与微生物间的互作,进而影响肠道稳态,因此本文旨在研究miR-146a对小鼠肠道菌群的影响。【方法】以肠道miR-146a特异性敲除小鼠(CKO鼠)及对照小鼠(Flox鼠)为研究对象,利用16S rRNA高通量测序法检测2组空肠段的微生物菌群分布。【结果】测序共获得1134个用于物种分类的OTUs,包括37门、80纲、161目、198科、261属、117种的细菌;Flox组和CKO组小鼠的空肠微生物中共有46个相同的OTUs;各组肠道微生物中厚壁菌门Firmicutes、拟杆菌门Bacteroidota、疣微菌门Verrucomicrobiota、变形菌门Proteobacteria和脱硫杆菌门Desulfobacterota是优势菌门;2组肠道微生物群落组成整体相似,但CKO组梭状芽孢杆菌纲Clostridia的平均相对丰度高于Flox组(P=0.067),毛螺菌目Lachnospirales平均相对丰度显著高于Flox组(P<0.05),其他层级组成无显著差异。【结论】miR-146a敲除可改变宿主肠道梭状芽孢杆菌纲和毛螺菌目微生物的含量,为研究miR-146a通过改变宿主肠道微生物丰度来影响肠道健康状况提供参考。

诱导型巨噬细胞特异性敲除GRK2基因小鼠模型的构建及应用

目的 建立诱导型巨噬细胞特异性敲除G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)基因(GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+))小鼠模型。方法 基于Cre/LoxP系统构建GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠。通过PCR扩增程序及琼脂糖凝胶电泳鉴定GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠的基因型。二氧化碳法处死小鼠后,Western blot检测骨髓源巨噬细胞(BMDMs)和腹腔巨噬细胞(PMs)中GRK2表达。免疫荧光检测小鼠脑、心脏和脾脏巨噬细胞中GRK2表达。流式细胞术分析前列腺素E2(PGE2)诱导的PMs中M1/M2比例。结果 基因型鉴定结果表明,flox扩增产物长度在355 bp处有一条条带且Cre扩增产物长度在355 bp处有一条条带的小鼠即为GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠。Western blot结果显示,与GRK2^(flox/flox)小鼠相比,GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠BMDMs和PMs中GRK2表达降低(P<0.01)。免疫荧光结果显示,与GRK2^(flox/flox)小鼠相比,GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠脑、心脏和脾脏中GRK2表达降低(P<0.01)。流式细胞术结果显示,与GRK2^(flox/flox)小鼠相比,GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠PMs中CD86/CD206比例变化差异无统计学意义。在PGE2(10μmol/L)刺激下,GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠PMs中CD86/CD206比例升高(P<0.01),且GRK2^(flox/flox)小鼠PMs中CD86/CD206比例高于GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠(P<0.01)。结论 该研究成功构建出GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠模型,且该小鼠可促进PGE2诱导的PMs向M2型巨噬细胞极化。

胸腺上皮细胞特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型的鉴定及免疫学特征观察

目的构建并鉴定胸腺上皮细胞(thymic epithelial cells,TECs)特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型,评价其免疫学特征。方法采用小鼠胚胎干细胞(ES细胞,embryonic stem cells)打靶基因敲除技术,得到F0代的GSK-3β^(flox/flox)(GSK-3β^(f/f))小鼠;再采用Cre-LoxP系统进行小鼠的繁殖;PCR鉴定,筛选出基因型为GSK-3β^(f/f)FoxN1-Cre^(+/-)(GSK-3β^(-/-))小鼠,即为在TECs特异性敲除GSK-3β基因的小鼠。观察基因敲除鼠的一般生物学特征、繁殖能力和子代存活率。应用HE染色、流式细胞术及免疫荧光技术,比较基因敲除鼠和野生型小鼠免疫器官结构、胸腺、脾及外周血中免疫细胞比例及增殖能力差异。结果成功构建TECs特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型。与野生型(wild type,WT)小鼠相比,GSK-3β^(-/-)小鼠一般生物学特征无明显差异,子代存活率>90%;衰老进程中GSK-3β^(-/-)小鼠胸腺比WT小鼠体积大,胸腺指数高,胸腺细胞数量多;脾中的初始T细胞及近期迁移细胞数量也显著多于WT小鼠。结论成功构建了TECs特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型。为研究GSK-3β基因在TECs的功能和作用机制提供了很好的研究模型。

巨噬细胞特异性敲除一磷酸腺苷激活依赖性蛋白激酶基因的小鼠模型构建

目的:构建巨噬细胞特异性敲除一磷酸腺苷激活依赖性蛋白激酶(AMPK)基因的小鼠模型,并观察对血压的影响。方法:利用胚胎显微注射法构建AMPKα1基因第3外显子两端携带loxP位点的小鼠模型,和集落刺激因子1受体启动子诱导表达Cre酶的小鼠模型,交配繁育出巨噬细胞特异性敲除AMPK的小鼠模型。鼠尾DNA做PCR鉴定基因型,腹腔注射他莫昔芬诱导敲除AMPK,Real-timePCR检测小鼠骨髓细胞AMPKRNA水平。检测Cre阴性小鼠注射与不注射他莫昔芬的血压差异,以及Cre阴性和阳性小鼠注射他莫昔芬5d后的血压差异。结果:鼠尾DNAPCR鉴定出AMPKα1loxP为纯合阳性、且Cre为阴性或阳性的小鼠。与Cre阴性小鼠相比,他莫昔芬显著降低了Cre阳性小鼠骨髓细胞AMPKmRNA[(0.9263±0.1293)vs.(0.47±0.04657),P<0.017]。他莫昔芬对Cre阴性小鼠血压的影响不显著[收缩压(122.9±3.183)vs.(124±6.878)mmHg,1mmHg=0.133kPa,P=0.427],而AMPK敲除鼠血压显著低于对照组[收缩压(123.5±3.577)vs.(107.5±4.814)mmHg,P=0.037]。结论:成功构建巨噬细胞特异性敲除AMPK的小鼠模型,证实敲除鼠血压降低。

特异性敲除CD147基因抑制小鼠非酒精性脂肪性肝炎的机制研究

目的:研究特异性敲除小鼠CD147基因抑制其非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的可能作用机制。方法:选择8周龄小鼠24只,其中12只敲除CD147基因,另12只不敲除。将敲除CD147基因的12只小鼠分为两组,每组6只。其中1组小鼠采用蛋氨酸-胱氨酸缺乏饲料(MCD)喂养,简称A1组;另1组小鼠采用正常饲料喂养,简称A2组。12只非基因敲除小鼠也分为两组,每组6只。其中1组小鼠采用MCD喂养,简称B1组;另1组小鼠采用正常饲养喂养,简称B2组。两周后处死小鼠,测定其血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-18(IL-18)、NLR家族Prin域3(NLRP3),并检测B细胞淋巴瘤因子-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax蛋白)等表达。观察小鼠肝细胞凋亡情况。结果:HE染色与油红O染色显示,A1、A2组小鼠在2周时肝细胞变性程度明显弱于B1、B2组,P<0.05;A1、A2组小鼠肝细胞凋亡数量明显少于B1、B2组,P<0.05;A1、A2组小鼠血清ALT、AST、Bax水平低于B1、B2组,P<0.05,而Bcl-2水平高于B1、B2组,P<0.05;A1、A2组小鼠IL-1β、IL-18、NLRP3水平均低于B1、B2组,P<0.05。A1、B1组小鼠血清ALT、AST、分别高于A2、B2组,但A1组小鼠ALT、AST则低于B1组。结论:特异性敲除小鼠CD147基因,可以减弱小鼠肝组织脂肪变性,减少肝细胞凋亡(下调促凋亡分子Bax水平,上调抗凋亡分子Bcl-2水平)、降低细胞因子IL-1β、IL-18以及炎性小体NLRP3的表达,从而达到抑制NASH的目的。

肠上皮11β-HSD1特异性敲除小鼠的小肠上皮屏障功能的研究

目的:探究小鼠肠上皮11β-羟类固醇脱氢酶(11β-hydroxysteroid dehydrogenase,11β-HSD1)基因特异性敲除对小肠上皮屏障功能的影响。方法:在C57BL/6J小鼠构建肠上皮特异性11β-HSD1敲除模型,野生型对照组和11β-HSD1敲除组分别给予高脂饮食喂养(第6周开始,喂养8周)。通过免疫组化方法观察小鼠小肠上皮绒毛、隐窝、杯状细胞数量、紧密连接蛋白-1(zona occludens-1,ZO-1)和炎症标志物F4/80的变化。结果:11β-HSD1基因敲除能够改变高脂饮食肥胖小鼠的绒毛长度和杯状细胞数量,显著减轻高脂饮食肥胖小鼠的小肠上皮炎症,改变紧密连接蛋白表达。结论:高脂饮食导致的小鼠小肠上皮屏障功能变化与11β-HSD1的作用密切相关。

Subfatin脂肪特异性敲除动物模型的建立及胰岛素敏感性评价

目的Subfatin（又名Metrnl）是近年来发现的一个新的脂肪因子,能够被机体内多种脂肪组织表达、分泌.它在皮下白色脂肪中高丰度的表达,提示Subfatin可能参与调节白色脂肪的生物学功能和能量代谢.方法通过Cre/LoxP重组酶系统特异性敲除脂肪组织Subfatin的表达,成功构建了Subfatin脂肪特异性敲除小鼠模型（Subfatin^-/-）.与对照野生型小鼠（WT）相比,Subfatin^-/-脂肪组织中Subfatin的表达下调了57%.对WT和Subfatin^-/-小鼠给予正常饮食（NCD）和高脂饮食（HFD）喂养,使用葡萄糖耐量实验（GTT）和胰岛素耐量实验（ITT）对小鼠的胰岛素敏感性进行评估.结果正常饮食和高脂饮食喂养的WT和Sub-fatin^-/-小鼠在体重、摄食量以及能量代谢水平上均没有显著性差异.在高脂饮食喂养情况下,Subfatin^-/-小鼠出现的胰岛素抵抗明显地强于WT小鼠,这种差异在正常饮食情况下没有被观察到.结论脂肪组织缺乏Subfatin加剧了高脂饮食诱导的胰岛素抵抗.

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。

肝星状细胞特异性Grk2基因敲除小鼠模型的制备及鉴定

目的利用Cre-loxP基因敲除技术建立肝星状细胞特异性G蛋白偶联受体激酶2(G protein-coupled receptor kinase 2,GRK2)基因敲除小鼠模型,为研究GRK2在肝星状细胞中的生物学功能提供动物模型基础。方法将loxP标记的Grk2基因小鼠(Grk2^(fl/fl))和Lrat-Cre工具鼠进行多次繁殖,建立肝星状细胞特异性Grk2基因敲除(Grk2^(ΔHSC))小鼠模型。观察和分析小鼠的生长繁殖情况;通过PCR反应鉴定flox和Cre基因型;免疫荧光双染检测肝星状细胞中GRK2表达;Western blot检测小鼠肝星状细胞及肺、脾、肾脏、心脏组织中GRK2蛋白表达;HE染色观察肝脏及肺、脾、心脏、肾脏组织学形态。结果成功鉴定Grk2^(ΔHSC)小鼠基因型;两组小鼠体质量、繁殖能力无明显差异;免疫荧光双染及Western blot结果表明,Grk2^(ΔHSC)小鼠的肝星状细胞中GRK2蛋白水平明显低于对照组小鼠,Grk2^(ΔHSC)小鼠肺、脾、肾脏和心脏组织中GRK2蛋白表达与对照组相比无明显变化;HE染色结果显示,Grk2^(ΔHSC)小鼠肝脏及主要组织结构与Grk2^(fl/fl)相比差异无显著性,可用于后续研究。结论本研究应用Cre-loxP技术成功构建了肝星状细胞特异性Grk2基因敲除小鼠,为进一步研究GRK2在肝脏中的作用提供了优良工具。

采用Cre-loxP技术构建肝脏特异性Trappc11基因敲除小鼠模型

目的采用Cre-loxP系统构建肝脏组织特异性Trappc11基因敲除小鼠(Trappc11^(flox/flox)-Alb-Cre^(+/-))模型以探究脂肪肝的发病机制。方法用带有loxP位点的Trappc11纯合子小鼠(Trappc11^(flox/flox))和带有Alb-Cre的转基因小鼠(Alb-Cre^(+/-))进行杂交,对其子代进行基因型鉴定。筛选出Trappc11^(flox/+)-Alb-Cre^(+/-)小鼠,将其与Trappc11^(flox/flox)小鼠进一步杂交可获得Trappc11肝脏特异性敲除鼠。将3~4周龄的Trappc11^(flox/flox)-Alb-Cre^(+/-)、Trappc11^(flox/+)-Alb-^(Cre+/-)和Trappc11^(flox/flox)-Alb-^(Cre-/-)小鼠各3只,提取各组织脏器中的DNA,检测Trappc11的敲除效率和特异性。然后,在mRNA和蛋白质水平进一步验证。于第4周开始监测摄食量和体重等指标。结果我们成功繁育出肝脏特异性Trappc11基因敲除鼠,敲除心、脾、肺、肾、胰腺、肌肉、脂肪和脑组织中该基因表达未受影响,mRNA水平敲除效率达85%以上且TRAPPC11蛋白水平下降。该敲除鼠目前生长状态良好,饮食饮水正常,可用于后期繁殖与机制研究。结论已经构建成功的Trappc11flox/flox-Alb-Cre+/-鼠将为探索Trappc11在肝脏中的生理病理作用提供在体模型。

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。

利用Cre/loxP系统构建胰岛α细胞特异性敲除血管紧张素转换酶2基因的小鼠模型

目的构建α细胞特异性血管紧张素转换酶2(ACE2)敲除小鼠模型,为研究胰岛α细胞ACE2功能提供基础。方法利用Cre/loxP系统,将雌性ACE2 loxP/WT与雄性Gcg-cre+/-小鼠进行交配,取鼠尾组织,通过PCR法鉴定子代基因型。选取基因型为ACE2loxP/y Gcg-cre+/-的雄性小鼠为实验所需要构建的模型小鼠(αACE2KO小鼠)。采用免疫荧光和免疫组织化学法检测ACE2表达。采用独立样本t检验。结果免疫荧光分析提示,在Gcg-Cre小鼠胰岛中,(55.14±25.33)%的α细胞表达ACE2,然而αACE2KO小鼠胰岛α细胞中未检测到ACE2表达(t=14.202,P<0.01),同时αACE2KO小鼠的肝、肾、肺、心和骨骼肌中仍然表达ACE2。结论成功利用Cre/loxP原理特异性敲除α细胞ACE2,为研究胰岛局部α细胞ACE2功能提供动物模型和基础。

利用单克隆抗体特异性敲除技术解析中药药效物质基础的新方法

中药药效物质基础研究是实现中药现代化的关键问题之一。作者将小分子单克隆抗体技术引入中药药效物质基础研究,利用中药活性成分的单克隆抗体制备相应的免疫亲和色谱柱,实现从药材或复方中特异性地"敲除"该化合物,而"原样"保留其他成分在量和比例关系上不变,通过药理药效的比较研究,来明确揭示该成分与整体中药或复方功能主治的关联度。利用单克隆抗体特异性敲除技术解析中药药效物质基础,是符合中药自身特点的药效物质基础研究新方法,获得的研究结果不仅有助于从全新的角度理解物质基础,而且有助于理解中药单味药内部,或复方药味之间"配伍"的现代科学意义。

脂肪组织特异性PU.1敲除小鼠的鉴定及其活体脂肪和肌肉含量分析

本研究运用基因工程和同源重组等技术,产生了脂肪组织特异性PU.1敲除小鼠(aP2-cre-PU.1fl/fl),并用PCR技术进行基因型判定。Western blot结果表明,与PU.1fl/fl小鼠相比,aP2-cre-PU.1fl/fl小鼠脂肪组织PU.1蛋白表达显著降低,达到敲除水平。在此基础上,对1~6月龄的PU.1fl/fl和aP2-cre-PU.1fl/fl小鼠体重和活体成分进行了分析。研究发现,aP2-cre-PU.1fl/fl小鼠在出生后第5和第6月龄体重显著高于PU.1fl/fl小鼠(P【0.05);6月龄时,肌肉量无显著差异,但aP2-cre-PU.1fl/fl小鼠脂肪量明显高于PU.1fl/fl小鼠(P【0.05)。结果提示,aP2-cre-PU.1fl/fl小鼠脂肪重量的增加是其体重增加的主要原因。脂肪组织特异性PU.1敲除小鼠的生产为深入研究PU.1基因在体调控脂肪生成的功能奠定了基础,也为探索PU.1基因控制家畜体脂沉积提供了理论依据。

基于Cre/loxP系统的睾丸组织特异性敲除Elovl4基因小鼠模型的构建及敲除效率检测

极长链多不饱和脂肪酸(very long chain polyunsaturated fatty acids,VLC-PUFAs)是哺乳动物视网膜、睾丸等极少数组织中特有的脂肪酸,其生物合成的关键酶为极长链脂肪酸延长酶4(very long chain fatty acid elongase 4,Elovl4)。建立组织特异性敲除Elovl4基因的动物模型有利于深入研究VLC-PUFAs的生物学功能,因此,本研究基于Cre/loxP系统,先分别构建了Stra8-Cre小鼠和Elovl4 floxed小鼠,通过杂交获得(Elovl4[flox/+],Stra8-Cre)杂合子基因敲除小鼠,再选择雌鼠与Elovl4 floxed纯合子雄鼠即Elovl4[flox/flox]雄鼠杂交,通过基因型鉴定筛选获得(Elovl4[flox/flox],Stra8-Cre)纯合子小鼠。利用RT-PCR、qRT-PCR、Western blotting、免疫组化和免疫荧光检测Elovl4在睾丸组织中的敲除效率,结果表明,无论是杂合子还是纯合子基因敲除小鼠,其睾丸组织中Elovl4的表达在mRNA及蛋白水平显著下调,但其他组织未受影响。本研究成功构建了睾丸组织特异性敲除Elovl4基因小鼠,为后续研究VLC-PUFAs对雄性小鼠生殖功能的影响及相关分子机制提供可靠的动物模型。

肝脏特异性Nampt基因敲除对缺血性脑卒中的影响

目的烟酰胺磷酸核糖转移酶(nicotinamide phosphoribosyltransferase,Nampt)是缺血性脑卒中的治疗新靶点。本研究旨在阐明肝脏来源的Nampt是否对缺血性脑卒中具有保护作用。方法运用Cre/loxP系统制备肝脏特异性Nampt基因敲除小鼠。将Nampt^(loxP/loxP)小鼠与肝脏特异性表达Cre重组酶小鼠(Alb-Cre)进行杂交,采用聚合酶链反应方法鉴定子代基因型。测定基因敲除小鼠和同窝对照小鼠的体重。蛋白免疫印迹法检测小鼠肝脏和脑中Nampt蛋白的表达。采用电凝法对肝脏特异性Nampt基因敲除小鼠和对照小鼠制备大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)脑卒中模型,造模24 h后对各组小鼠进行神经功能损伤评分,TTC染色测定脑梗死体积,ELISA法检测各组小鼠血浆Nampt水平。结果成功构建肝脏特异性Nampt基因敲除小鼠,其基因型为Nampt^(loxP/loxP) Alb-Cre。肝脏特异性Nampt基因敲除组肝脏Nampt蛋白表达与对照组相比下降74.2%。脑Nampt蛋白的表达在敲除组与对照组之间无显著性差异。肝脏特异性Nampt基因敲除对小鼠的体重无影响。正常生理条件下,同性别肝脏特异性Nampt基因敲除小鼠与对照小鼠血浆Nampt水平无明显差异。MCAO造模24 h后,肝脏特异性Nampt基因敲除组与对照组神经行为学损伤评分、脑梗死体积和血浆Nampt浓度也无显著性差异。结论成功构建肝脏特异性Nampt基因敲除小鼠;肝脏来源Nampt对缺血性脑卒中没有明显保护作用。

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。

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。