Alg13突变致痫小鼠的繁育及鉴定

目的对Alg13基因敲除(knockout,KO)小鼠进行繁育和鉴定,为研究Alg13在癫痫中的作用提供一种理想的动物模型。方法本研究选用C57BL/6J小鼠,分为Alg13 KO组及野生型(wildtype,WT)组,包括4周龄Alg13 KO小鼠12只(雌雄各6只,体质量6~7 g),WT小鼠12只(雌雄各6只,体质量7~8 g),8周龄Alg13 KO雄性小鼠18只(体质量21~23 g),WT雄性小鼠18只(体质量22~24 g)。使用PCR、凝胶电泳、DNA测序、TA克隆和蓝白斑筛选综合鉴定Alg13 KO小鼠基因型。免疫组织化学法和免疫印迹法对比验证Alg13 KO小鼠ALG13蛋白的缺失情况。利用同步化视频脑电系统监测Alg13 KO小鼠癫痫发作的行为学表现及脑电特征。免疫印迹分析电压门控钠离子通道α亚基1(sodium channel alpha subunit 1,SCN1A)蛋白表达情况。结果凝胶电泳、DNA测序及蓝白斑筛选结果均显示Alg13 KO小鼠中存在5个碱基的缺失。与WT组相比,免疫组织化学结果证实Alg13 KO小鼠的皮质、小脑和海马区ALG13表达量显著降低(P<0.001;P<0.05;P<0.001),且蛋白免疫印迹结果也说明Alg13 KO小鼠的皮质、小脑和海马区ALG13表达更少(P<0.001)。视频脑电结果显示:部分Alg13 KO小鼠出现频繁的自发性癫痫发作,具有典型癫痫发作的行为学表现和脑电改变;相较于WT组,所有的Alg13 KO组小鼠脑电δ和θ波能量值均显著升高(P<0.001)。Alg13 KO小鼠海马和皮质中SCN1A的表达水平显著高于WT小鼠(P<0.05;P<0.01)。结论成功繁育Alg13基因敲除小鼠模型,该模型表现出显著的癫痫易感性,可用于遗传异常导致癫痫的机制研究。