心肌细胞条件性 Ppara 敲除小鼠模型中他莫昔芬安全有效剂量的筛选

摘要:目的 探 究 不 同 的 他 莫 昔 芬 ( tamoxifen) 给 药 剂 量 对 小 鼠 心 肌 细 胞 过 氧 化 物 酶 体 增 殖 物 激 活 受 体 α( peroxisome proliferator-activated receptor α, PPARα)基因 Ppara 敲除效率及心脏功能的影响,建立稳定有效的可诱导型心肌 细 胞 特 异 性 Ppara 敲 除 小 鼠。 方 法 Pparafl / fl 小 鼠 与 ^Myh6-ERT2Cre 小 鼠 进 行 交 配 及 回 交 得 到Ppara ^{fl / fl}, ^myh6-ERT2Cre 小鼠及同窝对照Ppara^{fl / fl}小鼠。 将 Ppara^{fl / fl},^myh6-ERT2Cre 小鼠随机分为对照组( 腹腔注射含 20% 乙醇的他莫昔芬玉米油溶液) 、A 组(单次腹腔注射他莫昔芬 2 mg / 只) 、B 组( 20 mg / kg, 连续注射他莫昔芬 5 d) 和 C组(40 mg / kg, 连续注射他莫昔芬 5 d) ,n = 8。 两周后,采用小动物超声监测小鼠的心功能, 病理 Masson 三色染色观察心肌纤维化的情况,Real-time qPCR 和 Western blot 检测心肌组织中 PPARα 的表达改变。 结果 与对照组相比,A 组小鼠的心功能与对照组没有显著差异,但 Real-time qPCR 显示心肌中 Ppara 的敲除效率不佳;B 组,心脏超声监测和 Masson 染色结果显示此给药剂量对小鼠心脏功能没有影响,但 Real-time qPCR 和 Western blot 均显示心肌组织中 Ppara 敲除充分;而 C 组,虽然 Real-time qPCR 结果显示心肌组织中 Ppara 的敲除充分,但心脏超声和Masson 染色结果显示此给药剂量对小鼠的心脏功能有一定程度的损伤。 结论 连续 5 d 给予Ppara^{fl / fl}, ^myh6-ERT2Cre 小鼠腹腔注射 20 mg / kg 他莫昔芬可以充分诱导心肌细胞中 Ppara 的敲除,成功建立可诱导型心肌细胞特异性 Ppara敲除( Ppara△ CM )小鼠。     

基于Cre-LoxP系统的条件性定点敲入人源hRas基因小鼠的建立

目的 构建基于Cre- LoxP系统的条件性定点敲入人源hRas基因(c-Ha-ras)的小鼠,以获得hRas基因在特定组织器官条件性表达的小鼠模型,用于药物的临床前致癌性安全评价及相关机制研究。方法 首先构建hRas打靶载体,电击法转染入小鼠胚胎干细胞(ES细胞),用正负法筛选阳性ES细胞,通过PCR、 Southern鉴定后,将正确重组hRas基因的ES细胞导入C57BL/6 J小鼠囊胚,移入同步发育的受体鼠子宫,妊娠足月出生的嵌合体小鼠与C57BL/6 J小鼠交配获得杂合子hRasfl/+小鼠。再将杂合子hRasfl/+小鼠间交配获得纯合子小鼠hRasfl/fi,然后与全身组织细胞表达Cre重组酶的Tg (EIIa-cre)小鼠进行交配,获得全身细胞表达hRas基因的hRas-EIIa-cre小鼠,并通过荧光定量PCR方法检测不同日龄胚胎期仔鼠的hRas基因表达水平。结果 成功构建了基于Cre- LoxP系统的人源hRas基因条件性定点敲入小鼠模型的载体,筛选得到的一个正确克隆,电转ES细胞后进行Southern blot鉴定,经过初筛和复筛,共获得12个阳性克隆,挑选A11号克隆ES细胞进行囊胚注射,移植了48枚胚胎,出生9只小鼠,其中6只为嵌合鼠,将嵌合率>50%的雄鼠与野生型C57BL /6 J雌鼠进行交配,出生21只后代,其中鉴定有4只hRasfl/+小鼠;hRasfl/+小鼠间交配出生29只小鼠,其中有14只纯合子hRasfl/fi小鼠;hRasfl/fl小鼠与Tg (EIIa-cre)工具鼠交配6次,未有仔鼠出生;跟踪不同发育时期胚胎中hRas基因的表达发现,E10.5～15.5 d胚胎中检测到hRas基因表达。结论 成功建立运用Cre- LoxP系统建立了带有hRas基因敲入的纯合子小鼠hRasfl/fl,未能得到全身细胞高效表达人源hRas基因的hRas-EIIa-cre小鼠,但为进一步利用hRasfl/fl小鼠模型建立其他组织特异性的条件性基因敲入小鼠模型做好技术储备。     

条件敲除Sdr9c7基因小鼠的构建及表型研究

利用在Sdr9c7基因第2外显子两侧的内含子区域重组添加有loxP位点的小鼠与上皮细胞特异性表达Cre重组酶的K14Cre小鼠交配产生的子代再进行杂交，获得基因型为Sdr9c7^fl/flK14Cre⁺的小鼠(上皮细胞Sdr9c7基因特异性敲除小鼠)。在体式镜下观察小鼠表型，用显微镜观察皮肤组织HE染色石蜡切片，拍照观察小鼠皮肤的组织形态结构，利用甲苯胺蓝渗透法检测小鼠皮肤的屏障功能。结果发现：Sdr9c7^fl/flK14Cre⁺小鼠皮肤发绀，在出生后6～8 h内死亡；HE染色结果表明Sdr9c7^fl/flK14Cre⁺基因型小鼠的皮肤角质层结构异常，堆积紧密。甲苯胺蓝染液渗透实验中Sdr9c7^fl/flK14Cre⁺基因型小鼠的皮肤可被染液透过而染成深色，表明其表皮屏障功能不全。     

基于Cre/Loxp系统的Ankle2基因敲除鼠模型的建立

建立Ankle2基因敲除小鼠模型,为研究该基因在小鼠体内所发挥的重要生理功能提供基础. 本实验利用条件性基因敲除技术,进行打靶载体的设计与构建.将LoxP1st插入到Ankle2基因的第二内含子里,在第五内含子里插入FRT-neo-FRT-LoxP 元件,利用限制性内切酶DNA 及Southern blot 筛选出中靶ES 细胞克隆,随后将发生同源重组的ES细胞注射进C57BL/6J小鼠囊胚中,移入受体小鼠子宫,将得到的嵌合体雄鼠与C57BL/6J雌鼠交配获得Ankle2-Floxed 小鼠. 随后将Ankle2-Floxed 小鼠与全身表达FLP 酶的小鼠进行杂交,将打靶载体中的Neo基因去除,获得F1 代小鼠,F1 代小鼠自交并经PCR 鉴定筛选出Ankle2flox/flox小鼠.Ankle2flox/flox小鼠与全身或组织特异性表达Cre酶小鼠进行杂交,得到Ankle2基因杂合敲出小鼠,该小鼠自交,可获得Ankle2基因纯合敲除的小鼠模型. 该模型为深入研究Ankle2 基因在胚胎发育和衰老发生等中的调控功能提供材料和思路.     

过量运动对大鼠心肌细胞钙离子通道的影响

研究过量运动对心室肌细胞钙离子通道的影响,旨在进一步探讨其在心肌损伤中的意义。制备离体心室肌细胞并用去甲肾上腺素（NE）诱导建立类似过量运动所产生的应激心肌细胞模型,应用流式细胞术（FCM）和Fura2荧光分光光度法测定应激心室肌细胞的凋亡率和心肌细胞内游离钙浓度变化。实验组心肌细胞异常活动可能导致钙超载,从而引起心肌细胞凋亡,导致应缴性心肌损伤的发生。     

Pumilio1/Pumilio2双基因条件性敲除小鼠模型的建立及基因型鉴定

目的建立及鉴定Pumilio1/Pumilio2(Pum1和Pum2)双基因条件性敲除的小鼠模型,为进一步研究PUF家族在哺乳动物精子发生中的生物学功能奠定基础。方法将构建的Pum1条件性敲除和Pum2条件性敲除的两个品系小鼠进行交配并繁殖,最终繁殖成功的子代小仔Pum1和Pum2两个基因均为纯合子。对子代以剪趾方式进行编号,提取子代小鼠脚趾或鼠尾基因组DNA,用PCR法和琼脂糖凝胶电泳鉴定基因型。结果 Pum1和Pum2双基因条件性敲除的小鼠模型繁殖成功,同时获得更多PUF家族双基因条件性敲除的小鼠。结论成功建立了Pum1和Pum2双基因条件性敲除的小鼠模型;正确的交配繁殖策略和鉴定方法是获得PUF家族双基因条件性敲除小鼠的有效途径。     

利用CRISPR-Cas9 构建syncytinA 条件敲除小鼠

摘要: 目的构建syncytinA( 合胞素A) 条件敲除小鼠,为进一步研究syncytinA 在胎盘形成过程中发挥的融合及非融合作用及研究子痫前期病理模型提供基础。方法在用ES 细胞打靶完成syncytinA 外显子上游loxp 同源重组基础上,利用CRISPR-Cas9 得到syncytinA-loxp 小鼠。构建syncytinA-loxp 转基因载体及sgRNA,通过原核显微注射方法将构建好的doner、Cas9 及sgRNA 一并注射到C57 小鼠受精卵中,并移植入同期受孕代孕受体ICR 输卵管中获得子代小鼠。用PCR 方法检测子代鼠尾基因型, loxp 阳性小鼠与WT 交配获得syncytinA-loxp 小鼠。为了检测syncytinA-loxp 能否被敲除,通过与prime1cre 及zp3cre 交配获得syncytinA － / － ,PCR 及q-PCR 检测syncytinA 是否被敲掉。结果经PCR 及q-PCR 方法检测,我们成功得到syncytinA － / － 胚胎。结论syncytinA 条件敲除小鼠构建成功,为更好的研究它在胎盘及子痫前期中的功能提供了基础。     

PAX-8基因敲除小鼠的饲养繁殖及基因型鉴定

目的繁殖和鉴定PAX-8基因敲除小鼠。方法将引进的杂合子小鼠进行饲养并繁殖,繁殖成功后其子代中将会出现野生型、杂合子以及纯合子3种基因型,提取每种基因型小鼠尾部基因组DNA,用PCR法进行鉴定,将其雄性杂合子与雌性杂合子交配,依照孟德尔遗传定律就有可能获得较多的基因敲除纯合子小鼠。结果PAX-8杂合子小鼠的繁殖和饲养均获得成功,亦获得了较多的基因敲除纯合子小鼠。结论正确的饲养繁殖以及鉴定方法是从杂合子中获得PAX-8基因敲除纯合子小鼠的有效途径。     

脂多糖诱导成年大鼠心室肌细胞线粒体融合-分裂动力失衡模型的构建

目的:探讨脂多糖(LPS)在体外诱导成年大鼠心室肌细胞线粒体融合-分裂动力失衡模型的构建方法.方法:Sprague-Dawley大鼠异氟烷麻醉后胸部正中切口取出心脏并连接于心脏灌流装置,用II型胶原酶(质量浓度为0. 3 mg/mL)沿升主动脉逆行灌注消化分离心肌细胞,心肌细胞终止消化并复钙后进行逐级沉淀,加入M199(medium 199)培养基进行培养.对照组采用M199培养基培养,模型组用含有不同质量浓度的LPS(10～1 000ng/mL)培养.用免疫荧光染色方法标记心室肌细胞肌钙蛋白来观察心肌细胞的形态结构,并用不同质量浓度的LPS刺激心肌细胞,TUNEL法和Annexin V/PI双染法检测心肌细胞凋亡情况,免疫荧光法测定心肌细胞中caspase-3和caspase-9的活性,Western blotting法测定心肌细胞Bax、Bcl-2、细胞色素c(Cyt c)和线粒体融合蛋白1(Mfn1)、线粒体融合蛋白2(Mfn2)和视神经萎缩蛋白1 (OPA1)以及线粒体分裂蛋白1 (Fis1)和线粒体动力蛋白1(Drp1)的含量.结果:免疫荧光染色显示培养的为长杆状存活的心肌细胞.与对照组相比,LPS诱导心肌细胞24 h,心肌细胞凋亡阳性细胞数和caspase-3和caspase-9活性较对照组显著增高; LPS组心肌细胞线粒体中促凋亡蛋白Bax及胞浆中Cyt c显著增高,而胞浆中抗凋亡蛋白Bcl-2显著降低;线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2和OPA1含量明显减少,而线粒体分裂蛋白Drp1和Fis1显著增多.结论:质量浓度为10 ng/mL的LPS可以显著诱导体外培养成年大鼠心室肌细胞线粒体融合-分裂动力失衡模型的建立.     

原代小鼠卵巢上皮细胞TP53基因敲除及其生物学特征变化

目的 利用CRISPR/Cas9慢病毒载体系统建立小鼠原代卵巢上皮细胞TP53基因稳定敲除细胞系,分析细胞增殖、细胞周期、克隆形成以及细胞转移侵袭能力的变化。方法 构建LentiCRISPRv2-sgRNA TP53基因敲除质粒,用293FT细胞进行慢病毒包装,转导小鼠原代卵巢上皮细胞,嘌呤霉素筛选出稳定敲除细胞系,进行PCR、蛋白免疫印迹以及免疫荧光鉴定。细胞增殖、细胞周期变化、克隆形成、细胞迁移侵袭能力分别用MTT、流式细胞分析、单层培养以及Transwell小室进行测定。结果 TP53基因敲除小鼠原代卵巢上皮细胞中P53表达缺失;TP53敲除引起细胞迅速增殖,DNA合成加速,克隆形成以及迁移侵袭能力增强。结论 获得了原代小鼠卵巢上皮细胞TP53基因稳定敲除细胞系,细胞生物学特征明显改变。     

脂蛋白酯酶基因敲除小鼠的繁育

目的　摸清脂蛋白酯酶基因敲除小鼠的繁殖规律,建立可靠的检测方法。方法　采用杂交、回交、互交的方法进行培育;采用从LPL(- / - )基因敲除小鼠的个体组织(鼠尾)中提取基因组DNA进行PCR分析,对其LPL(- / - )基因型作出鉴定。结果　繁育出脂蛋白酯酶基因敲除小鼠新品系,并建立了可靠的繁殖方法和检测方法。结论　建立了脂蛋白酯酶基因敲除小鼠动物模型。     

利用CRISPR/Cas9系统建立成体心肌细胞特异性Oga基因敲除小鼠模型

目的 利用腺相关病毒9(AAV9)介导的CRISPR/Cas9系统构建成体心肌细胞特异性Oga基因敲除小鼠模型,来研究内源性OGA在成体心脏稳态维持中的功能。方法 首先,筛选靶向Oga编码区的有效sgRNA,构建包装表达有效sgRNA的AAV9病毒。其次,建立心肌细胞特异性SpCas9表达小鼠(α-MHC^Cas9),并通过腹腔注射方式将AAV9-sgOga注射到小鼠体内。通过qPCR和Western blot印记杂交实验检测Oga的表达情况,确定Oga敲除是否成功。最后,通过组织学分析心脏结构,以及超声心动图分析心脏功能,来分析Oga对心脏稳态维持的影响。结果 筛选到2条可以有效靶向Oga编码区的sgRNA,通过AAV9递送实现了Oga基因在心脏组织的有效敲除,且导致O-GlcNAcylation表达显著上升;组织学分析和超声心动图分析发现基因敲除小鼠心脏结构及功能在基础水平与对照小鼠无显著变化。结论 利用AAV9介导的CRISPR/Cas9系统成功建立了成体心肌细胞Oga基因敲除的小鼠模型,为研究OGA介导的O-GlcNAcylation清除在心脏稳态维持中的功...     

补体C3基因敲除小鼠的繁育及子代基因型鉴定

目的 探讨繁殖和鉴定补体c3基因敲除小鼠的实验方法。方法将所引进的补体c3基因敲除杂合子小鼠（c3＋／-）进行饲养并繁殖,其子代出现三种基因型的小鼠,即纯合子c3-／-、杂合子c3＋／-、野生型c3＋／＋,采用ELISA与PCR相结合对子代小鼠基因型进行鉴定。结果繁育出135只子代小鼠,经鉴定,（=3＋／＋、c3＋／-、C3-／-各为38只、68只、29只,经爿。检验,子代小鼠分离比例符合孟德尔遗传规律。结论正确的饲养繁殖以及子代鉴定是从杂合子小鼠中获得补体c3基因敲除小鼠的有效途径。     

piRNA-102526参与缺氧/复氧诱导心肌细胞焦亡作用及机制研究

为探究piRNA-102526与心肌细胞焦亡的关系，体外构建小鼠乳鼠原代心肌细胞缺氧/复氧模型，设置3 h、6 h、9 h、12 h、24 h缺氧时间梯度及6 h复氧条件，检测小鼠乳鼠原代心肌细胞焦亡水平。利用qRT-PCR检测piRNA-102526表达水平，Western Blotting检测焦亡相关蛋白(GSDMD、Caspase-1、IL-1β、ASC)表达，PI染色和LDH活性检测细胞死亡。研究结果显示，小鼠乳鼠原代心肌细胞缺氧6 h/复氧6 h,细胞焦亡相关蛋白表达水平最高。抑制piRNA-102526表达，小鼠乳鼠原代心肌细胞焦亡加剧，过表达piRNA-102526,小鼠乳鼠原代心肌细胞焦亡减少。这表明，piRNA-102526能通过Caspase-1参与经典焦亡通路，调节小鼠乳鼠原代心肌细胞焦亡过程。     

心肌细胞原代培养系统的建立及比率荧光技术对细胞内游离钙离子浓度的测定

以Fura-2/AM为指示剂,应用比率荧光测试技术,分别测定心肌细胞和B16细胞单个细胞 内游离钙离子浓度的变化.通过实验,建立了新生大鼠心肌细胞的原代培养系统,并将其应用于 [Ca2 ]i的比率荧光测量.结果显示,心肌细胞在滴加了NE之后,相对荧光强度有明显变化,肯定 了测试系统的有效性,并进一步筛选出适于B16细胞比率荧光测量[Ca2 ]i的各项参数.     

血红素加氧酶-1 基因敲除小鼠的饲养和鉴定

摘要: 目的 繁殖并鉴定 HO-1 基因敲除( HO-1 － / － ) 小鼠。方法 将引进的 HO-1 基因敲除杂合子小鼠,进行 SPF 级饲养,与 C57BL/6 野生型小鼠配种繁殖,提取子代小鼠的基因组 DNA,PCＲ 法特异性扩增 HO-1 基因片段,使用 双脱氧测序法测得基因序列。子代小鼠出现 3 种基因型: 野生型、杂合子型及纯合子型。杂合子小鼠进一步配种 繁殖,以获得更多的基因敲除纯合子小鼠,纯合子小鼠用以课题研究。结果 HO-1 基因敲除杂合子小鼠的饲养和 繁殖均获得成功,获得了 HO-1 基因敲除纯合子和杂合子小鼠。结论 正确的饲养繁殖及鉴定方法是从 HO-1 基因 敲除杂合子小鼠中获得纯合子小鼠的有效途径。     

异鼠李素对心肌细胞缺血再灌注损伤的保护作用

本研究在体外建立心肌细胞缺血再灌注模型.利用透射电镜、MTT,流式细胞技术,及乳酸脱氢酶活性检测细胞活性和Western Blot分析等方法探讨异鼠李素对心室肌细胞缺血再灌注损伤的作用.发现缺血再灌注心室肌细胞出现明显的细胞凋亡现象,电镜观察细胞超微结构发生明显改变,MTT,流式细胞技术,及乳酸脱氢酶活性结果显示I/R+/isor+组心肌细胞活性与I/R+/isor相比明显增强,细胞凋亡程度减弱;Western Blot也表明与I/R+/isor组相比,I/R+/isor+组心室肌细胞中Bcl-2蛋白表达明显上调,Bax及p53蛋白表达明显下降, Bcl-2/Bax比率显著减小.从实验结果显示异鼠李素对心肌缺血再灌注损伤具有一定的保护作用,其作用与药物浓度有关,低浓度的异鼠李素对心肌具有保护作用,且药物浓度越大,保护作用越强;而高浓度的异鼠李素则随药物浓度的增加对心肌的保护作用逐渐减弱,甚至出现一定的细胞毒性.     

国内期刊亮点

正构建黏蛋白1基因敲除小鼠模型黏蛋白1(MUC1)属黏蛋白家族成员,分布于上皮细胞膜表面,由于在免疫炎症反应以及肿瘤发生中的重要作用而日益受到重视。上海交通大学程布凯等为了进一步深入研究MUC1的生物学功能,构建了Muc1基因敲除小鼠模型。研究人员首先根据小鼠Muc1基因组序列设计基因剔除策略,将2个loxP位点分别插在外显子2和3两侧,构建基因剔除载体Muc1-ABRLFnpBR322。以电穿孔方法将载体导入胚胎干细胞(ES细胞),用G418和更昔洛韦进行正负筛选获得4个同源重组的ES细胞克隆。挑选其中一个阳性ES克隆行囊胚显微注射,获得16只嵌合率大于50%的雄鼠;其次,利用嵌合雄鼠与C57BL/6J野生型雌鼠交配后获得11只floxP杂合子小鼠(10雄1雌),通过杂合子小鼠回交,并进一步与EIIa-Cre小鼠交配,最终成功得到Muc1全身敲除小鼠,其中纯合子小鼠未     

5种不同遗传背景绿色荧光蛋白(GFP)基因导入系小鼠的培育

通过反复回交——筛选目的基因的手段,将C57BL/6-Tg(UBC-GFP)30Scha/J转基因小鼠的绿色荧光蛋白基因(GFP)分别向BABL/C、CBA/J、DBA/2J、AKR/J、FVB/J等品系小鼠导入,得到了5种不同遗传背景且带有GFP基因的导入系小鼠.冰冻组织切片等方法显示GFP导入系小鼠的皮肤、肝、肾、心、肺等均有不同程度的绿色荧光蛋白表达,不同遗传背景对GFP的组织表达谱、血液生理指标及繁殖性能未见影响.本实验采用基因导入法培育了5种新的带有GFP导入系小鼠,这些不同遗传背景的基因导入系小鼠为移植生物学研究提供了材料.