Gsα调控小鼠大脑皮层发育

异源三聚体G蛋白激活alpha亚基(Gsα),是一种普遍存在的鸟苷酸结合蛋白,调节受体介导的胞内cAMP信号通路进而参与调控细胞的生命活动。目前Gsα信号通路的研究主要在生物化学和药物方面,但在小鼠大脑皮层发育中的作用还没有详尽的描述。本研究首先利用cre-loxP系统在小鼠大脑皮层神经前体细胞中成功敲除Gsα基因;其次,通过收集出生后不同天数的正常小鼠和敲除小鼠,统计分析后发现敲除鼠的脑重和体重减轻;最后,对小鼠大脑做切片后染色,发现在小鼠大脑皮层条件性敲除Gsα基因的成年鼠中表达thy1-EGFP(增强绿色荧光蛋白)的神经元的数量减少,皮层形成异常。由此推测,Gsα在小鼠大脑皮层发育中发挥重要作用。     

FKBP52对小鼠前列腺发育的影响

目的通过FKBP52基因敲除小鼠模型探索FKBP52在小鼠前列腺发育过程中的作用。方法分别对胚胎第17．5天、新生的和出生后3周的野生型和FKBP52基因敲除小鼠的前列腺进行切片HE染色,观察不同发育时期里野生型和FKBP52基因敲除小鼠前列腺发育的异同。结果（1）小鼠前列腺发育的起始不依赖于FKBP52基因的参与;（2）随着胚胎的发育,FKBP52在雄鼠前列腺发育中的作用逐渐显现出来,即FKBP52的缺失会导致前列腺叶发育受阻,最终不能形成成熟的前列腺。结论FKBP52在小鼠前列腺的发育过程中具有重要作用,它不参与前列腺的发育起始过程,但其缺失会导致前列腺发育受阻,即不能形成成熟的前列腺。     

Adam10基因在成年小鼠中枢神经系统的表达模式研究

目的研究adam10基因在成年小鼠中枢神经系统表达的脑区分布特点以及细胞类型。方法构建小鼠源性adam10 cRNA探针,通过原位杂交技术,观察adam10 mRNA在成年小鼠中枢神经系统分布特点,并在原位杂交后进行免疫组织化学染色,把adam10原位杂交信号和神经元、星形胶质细胞特异性细胞标记物进行双标,观察adam10基因表达的细胞类型。结果 Adam10基因在成年小鼠大脑皮层、海马、丘脑和小脑中表达,原位杂交后进行免疫组织化学染色结果显示adam10原位杂交阳性信号主要和神经元标记物NeuN共标,而和星形胶质细胞标记物GFAP不共标。结论本研究证实了在成年小鼠中枢神经系统中adam10基因在大脑皮层、海马、丘脑和小脑中都有表达;并且首次明确了大脑中ad-am10基因主要在神经元中表达,在星形胶质细胞中不表达,小脑中主要在小脑颗粒细胞和蒲肯野细胞中表达。     

成年大脑神经细胞特异性ADAM10基因敲除小鼠模型的建立与鉴定

去整合素和金属蛋白酶10(ADAM10)是一种能够水解30余种跨膜蛋白质的“脱落酶”(sheddase), 参与诸多生理过程和致病机制, 如胚胎发育、细胞粘附、信号转导、免疫反应、癌症和阿尔茨海默病。迄今, 已报道的ADAM10完全基因敲除小鼠和大脑神经前体细胞特异性ADAM10基因敲除小鼠分别于胚胎期或围产期死亡, 致使无法研究成年小鼠大脑神经细胞ADAM10基因的功能。文章利用本研究小组建立的CaMKIIα-Cre转基因小鼠与ADAM10^loxP/loxP转基因小鼠杂交, 获得了CaMKIIα-Cre/ADAM10^loxP/loxP小鼠, 并对其进行鉴定。利用PCR方法检测成年ADAM10 cKO小鼠大脑基因组DNA表明, ADAM10基因缺失主要发生在前脑皮层和海马中。荧光定量PCR检测结果显示, ADAM10 mRNA的表达水平在前脑皮层和海马中分别降低55.7%和60.8% ; 使用Western blotting方法研究发现, ADAM10成熟蛋白质的含量在前脑皮层和海马中分别减少63%和84.8% 。采用免疫组织化学方法检测表明, 成年ADAM10 cKO小鼠与野生型小鼠相比, 其大脑皮层和海马神经细胞的ADAM10免疫染色明显减弱, 而其它细胞如胶质细胞的免疫染色基本一致。总之, 文章成功制备了首个存活至成年的大脑神经细胞特异性ADAM10基因敲除(cKO)小鼠, 克服了小鼠因ADAM10缺失在胚胎期或围产期死亡的弊端, 为研究成年小鼠大脑神经细胞ADAM10基因的功能奠定了坚实的基础。     

P-选择素缺失对小鼠生理特征的影响

目的探讨P-选择素基因(P-selectin)缺失对小鼠生理特征的影响。方法 P-选择素敲除(PKO)小鼠和C57小鼠饲养于SPF级环境中,通过基因鉴定确定其为纯和PKO小鼠。观察PKO小鼠的活动状态、繁育状况,检测血常规,确定P-选择素敲除后对小鼠一般情况的影响。分别于6周和18周处死小鼠,通过伊红苏木素(HE)染色,观察P-选择素敲除后对小鼠各个脏器组织结构的影响。结果 PKO小鼠与正常C57小鼠的繁育状况相似,血常规无异常,HE染色发现PKO小鼠肝、脾、肺、肾组织结构均较正常。结论 P-选择素的缺失不会对小鼠生殖繁育、血液造成影响,对重要的组织脏器也未见明显影响,为以后进一步研究P-选择素在疾病中的作用提供了动物模型研究理论基础。     

SHBG基因敲除小鼠模型的建立及其表型分析

目的:建立性激素结合球蛋白(SHBG)基因条件敲除小鼠模型,为探讨胎盘组织中SHBG在体内的生理功能及其与妊娠期糖尿病发病关系提供实验手段。方法:首先运用生物信息学手段确定小鼠SHBG基因组序列,构建SHBG打靶载体,以电穿孔方法将其导入小鼠ES细胞,筛选培养阳性ES细胞并行PCR鉴定,并将正确同源重组的ES细胞注射进小鼠囊胚,移入受体小鼠子宫;将获得的嵌合体小鼠与C57BL/6J小鼠交配,筛选后获得Flox小鼠,该小鼠与EIIa-Cre转基因小鼠杂交,子代多次自交获得SHBG全身基因敲除(SHBG~(-/-))的小鼠。结果:运用同源重组及ES细胞技术建立了SHBG基因的Flox小鼠,并利用Cre/Loxp重组酶系统建立了SHBG基因全身敲除小鼠模型,PCR方法从基因水平证明了SHBG基因Flox小鼠及SHBG基因全身敲除小鼠模型建立成功。对基因敲除鼠进行初步表型分析发现:SHBG基因全身敲除小鼠的生长发育与野生型小鼠相比无明显肉眼所见异常,SHBG基因全身敲除雌雄小鼠均具有生殖能力。结论:成功建立SHBG基因全身敲除小鼠模型,通过对基因敲除鼠进行初步表型分析,发现SHBG基因全身敲除小鼠外观上发育正常,为进一步研究SHBG在妊娠期糖尿病中的作用奠定了基础。     

APPSWE转基因小鼠发育过程中海马CA1区神经细胞凋亡研究

目的探讨APPSWE转基因小鼠发育过程中海马CA1区神经细胞凋亡规律。方法取不同发育时间（P0、P7、P14、P30、P00、P180）APPSWE转基因模型鼠与同时问点对照鼠,Nissl染色观察海马结构和锥体细胞形态,免疫组织化学方法观察海马细胞内Caspase-3表达变化,RT—PCR检测Caspase-3 mRNA表达变化。结果随着小鼠的生长发育,P14时间点以后,模型组CA1区神经元Caspase-3阳性细胞密度比对照组高,RT—PCR检测结果与Caspase-3免疫组织化学结果基本一致。结论APPSWE转基因小鼠发育中的海马神经细胞过度凋亡可能与阿茨海默病的发生、发展具有联系。     

Tbx18-Cre基因敲入小鼠的繁殖、鉴定及其应用

为了探讨Tbx18-Cre基因敲入小鼠(Tbx18:Cre knock-in Mus musculus)的繁殖、鉴定及Tbx18基因敲除小鼠和遗传示踪小鼠模型的应用,将Tbx18-Cre基因敲入杂合子小鼠进行繁殖,应用PCR法鉴定其子代基因型。将子代雌雄杂合子小鼠互交,应用H.E染色观察Tbx18基因敲除胚鼠心的形态学变化。将杂合子小鼠与RosaEYFP报告小鼠交配,应用心冰冻切片技术观察Tbx18:Cre/Rosa26REYFP双转基因遗传示踪胚鼠心内Tbx18阳性心外膜祖细胞发育命运。结果表明,用于繁殖、基因敲除研究及基因遗传示踪的子代基因型均符合孟德尔遗传规律。同时心H.E染色和心冰冻切片发现,Tbx18敲除小鼠心窦房结发育存在缺陷,而Tbx18阳性心外膜祖细胞是心发育重要的祖细胞来源。研究结果揭示,Tbx18-Cre基因敲除小鼠是研究先天性心脏病发病机制的理想模式动物,Tbx18阳性心外膜祖细胞可能是心脏病患者心脏修复和再生潜在的种子细胞。     

神经干细胞特异性LSD1基因敲除对小鼠情绪及记忆的影响

目的条件敲除小鼠神经干细胞LSD1基因后,通过观察小鼠神经细胞增殖情况及小鼠行为的表现,揭示LSD1的神经生物学功能。方法将LSD1(flox/flox)转基因小鼠与神经干细胞特异性表达Cre重组酶的Nestin-cre(Tg)转基因小鼠进行的杂交,即利用Cre-Lox P系统,繁殖出LSD1(flox/flox)Nestin-cre(Tg)基因型小鼠,即为所需神经干细胞LSD1条件性敲除小鼠(LSD1-CKO),LSD1(flox/flox)做为对照小鼠。进一步运用免疫荧光染色方法检测小鼠海马DG区神经细胞的增殖;并通过小鼠的糖水偏好、强迫游泳及新物体识别等实验检测小鼠的行为表现。结果与LSD1(flox/flox)小鼠相比,LSD1-CKO小鼠海马区神经细胞增殖显著降低(P=0.023);糖水偏好系数降低(P=0.0075);强迫游泳实验中不动时间明显增加(P0.05);并在新物体识别实验中表现出记忆力显著下降现象(P=0.0019)。结论小鼠脑神经干细胞敲除LSD1基因,海马区神经细胞增殖降低,LSD1-CKO小鼠表现出负面情绪和记忆障碍。     

海马与新皮质组织特异性GABRG2基因敲除小鼠模型的构建及其在遗传性癫痫伴热性惊厥附加症中的初步研究

建立基于Cre/loxp重组酶系统调控的海马和新皮质特异性GABA_A受体γ2亚基(GABRG2)基因条件基因敲除小鼠模型,为深入研究海马区和新皮质GABRG2在癫痫发生中的功能作用提供动物模型。将引进的GABRG2~(fl/wt)转基因小鼠与海马和新皮质特异性表达Cre~+/+重组酶工具鼠分别进行繁配和鉴定,然后再将2种小鼠进行杂交并对其子代小鼠的基因型进行鉴定,其子代基因型为GABRG2~(fl/wt)Cre~+的小鼠为构建的海马区和新皮质特异性GABRG2基因条件性敲除小鼠。利用PCR技术鉴定小鼠基因型,Real-Time PCR和Western blot技术检测GABRG2基因在小鼠海马和新皮质中的mRNA水平和蛋白质水平的表达情况。PCR结果显示子代小鼠基因型符合GABRG2~(fl/wt)Cre~+;海马与新皮质特异性GABRG2基因敲除小鼠海马和新皮质中GABRG2的mRNA水平和蛋白质水平显著低于对照组;热造模过程中,实验组小鼠癫痫发作更明显。利用Cre/Loxp技术成功构建了海马与新皮质GABRG2基因敲除小鼠,可为进一步研究GABRG2在癫痫发生中的作用机制奠定基础。     

少突胶质细胞条件性敲除FGF9基因小鼠模型的建立、鉴定及初步表型

目的建立少突胶质细胞特异性敲除成纤维生长因子9(FGF9)小鼠模型,进一步研究FGF9在神经发育中的作用。方法将Olig1-Cre转基因小鼠与FGF9转基因小鼠(FGF9~(flox/flox))杂交,选取雌性FGF9~(flox/wt)/Olig1-Cre~+与雄性FGF9~(flox/flox)合笼交配,F3代获得少突胶质细胞特异性敲除FGF9基因小鼠(FGF9~(flox/flox)/Olig1-Cre~+)。为了证实条件性基因敲除的特异性及有效性,提取鼠尾组织基因组DNA,通过PCR技术鉴定其基因型,利用蛋白电泳以及激光共聚焦验证FGF9蛋白的表达,并对其表型进行观察。结果从基因水平和蛋白水平证实了成功构建了FGF9~(flox/flox)/Olig1-Cre~+小鼠。初步表型分析显示,敲除组小鼠可活可育,生存期与对照组相同,但发育缓慢体重显著减轻。结论成功获得少突胶质细胞中特异性敲除FGF9基因小鼠,FGF9基因条件性敲除后引起小鼠发育缓慢。     

p53基因敲除大鼠模型的构建及表型分析

使用TALEN技术制作p53基因敲除大鼠模型,建立种群并分析大鼠表型。设计特异性识别p53基因外显子2的TALEN蛋白并构建相应载体,将体外转录的TALEN m RNA注射SD大鼠受精卵,出生后从仔鼠中通过测序筛选靶位点正确剪切的阳性小鼠。结果显示,注射得到11只新生仔鼠,通过测序发现其中有10只靶位点发生剪切。选取其中4只作为首建鼠进行繁殖。p53基因敲除纯合子表现出肿瘤易发性,主要自发性肿瘤类型为恶性纤维组织肉瘤。此外,p53基因敲除纯合子大鼠表现出眼睛发育异常,视网膜变性及晶状体纤维排列紊乱。通过TALEN技术高效地获得了p53基因敲除大鼠模型,纯合子敲除大鼠除了易发肿瘤并伴有眼发育异常,因而该敲除大鼠模型除了可用于研究肿瘤发生机制外,也可用于研究p53基因在眼发育过程中的功能。     

出生早期母婴分离对新生小鼠神经元细胞凋亡的影响

目的:探讨出生早期母婴分离对新生儿神经系统的影响及其相关机制。方法:随机选择2015年1月~2015年9月出生的新生小鼠120例作为本次研究的对象,其中新生小鼠出生后实施母婴分离的作为观察组(60只),出生后不实施母婴分离的作为对照组(60只)。比较两组新生小鼠的神经系统、神经细胞的变化。结果:观察组新生小鼠在母婴分离第7天、14天、21天的神经元细胞的凋亡率显著高于对照组新生(P值均0.05),神经元胱天蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白表达均明显高于对照组(P值均0.05)。观察组新生小鼠的母婴分离14天、21天的神经胶质细胞小窝蛋白-1(Caveo-1)蛋白的表达,与对照组新生小鼠的神经胶质细胞Caveo-1蛋白的表达进行比较,(P值均0.05),具有统计学意义。结论:出生早期实施母婴分离,对新生儿的神经系统会产生较大的影响,影响新生儿发育中神经系统的表达,进而会影响新生儿成年后的行为发育异常。     

PCDHα在髓鞘形成和少突胶质细胞发育中的作用

该文通过免疫组化及蛋白免疫印迹的方法分别对Pcdhα基因敲除和对照组小鼠的中枢神经系统内的髓鞘碱性蛋白表达以及少突胶质细胞的发育进行了测定。结果表明:1)Pcdhα基因缺失小鼠中枢神经系统中的髓鞘碱性蛋白较对照组小鼠明显减少;2)Pcdhα基因敲除可导致少突胶质细胞发育异常:在小脑中,处于成熟期的少突胶质细胞减少,而处于前体细胞阶段的少突胶质细胞增多。上述结果提示Pcdhα可以通过调控少突胶质细胞的成熟过程进而影响髓鞘的形成。     

骨骼肌特异性敲除TβRⅡ小鼠模型的建立

目的:建立骨骼肌特异性敲除转化生长因子受体Ⅱ(TβRⅡ)小鼠模型,为进一步研究TβRⅡ在骨骼肌发育和分化中的作用奠定基础。方法:首先将TβRⅡflox/flox转基因小鼠与上游携带肌酸激酶(MCK)启动子的MCK-Cre转基因小鼠进行杂交,培育繁殖出TβRⅡflox/wt/MCK-Cre(+)双转基因小鼠。然后利用TβRⅡflox/wt/MCK-Cre(+)双转基因小鼠与TβRⅡflox/flox转基因小鼠进行杂交,繁殖培育出在骨骼肌内特异敲除TβRⅡ基因的TβRⅡflox/flox/MCK-Cre(+)小鼠。结果:利用Cre/loxP技术世界上首次成功繁殖培育出有活力的且发育正常的TβRⅡ基因敲除小鼠。     

体内GRK5缺陷加剧Tg2576小鼠海马内的病理改变

目的研究体内G蛋白偶联受体激酶5（GRK5）缺陷是否会加剧转瑞典突变淀粉样肽前体蛋白基因（TgAPPsw,Tg2576）小鼠海马内的病理改变。方法将具有C57／BL6遗传背景的GRK5缺陷／敲除（GRK5KO）杂合子与具有相同遗传背景的Tg2576小鼠杂交,以产生野生型（WT）、GRK5KO杂合子型、转淀粉样肽前体蛋白（APP）基因型以及转基因＆敲除（Double）型4种基因型小鼠。用免疫荧光（IF）染色方法来观察这些动物海马内肿胀轴突丛（SACs）和A8沉积量变化。结果IF染色结果定量分析显示,Tg2576小鼠被灭活一个拷贝的GRK5基因后导致海马内SACs和A8沉积量均显著增加。结论体内GRK5缺陷加剧了AD动物海马内的病理改变。     

Nbn基因神经特异性敲除小鼠海马神经元发育的形态学研究

Nbn基因（又称Nbs1）是DNA断裂损伤修复和端粒长度调控的重要因子,其功能缺失不仅会导致DNA损伤修复异常,也会使端粒难以维持正常的稳定结构,从而影响小鼠中枢神经系统的发育,导致小头畸形、生长障碍、小脑萎缩以及共济失调等。本实验通过观察Nbn基因神经特异性敲除（Nbn-CNS-del）小鼠海马神经元发育的形态学变化,探讨Nbn基因在小鼠海马神经元发育中的作用,     

神经细胞粘连分子L1胞外域段对小鼠原代培养神经元的影响及其脑特异性表达转基因小鼠的构建

神经细胞粘连分子L1是神经系统发育过程中介导细胞-细胞相互作用的重要分子。L1能启动轴突的延伸并与神经细胞迁移有关,在神经系统发育和维持方面起重要作用。L1基因突变会导致智力迟钝,痉挛性截瘫,脑积水和其他的发育异常。L1基因突变导致遗传性神经细胞疾病的分子机理目前还不清楚,本研究介绍L1转基因小鼠的构建。在小鼠神经细胞粘连分子L1细胞外区段(L1ECD)cDNA的末端上加一终止密码子后,置于神经系统特异性的pCAMKⅡ启动子之后,构建成L1ECD转基因DNA。为验证构建物的正确性,将其与真核细胞表达载体pCEP4连接并转染C6细胞,实现了L1ECD在C6细胞中的表达,并观察了L1ECD对体外培养的C6细胞和原代培养的神经元的效应。采用显微注射的方法将L1ECD转基因DNA导入小鼠受精卵,产出的仔鼠经尾组织基因组DNA Southern杂交分析和组织RNA Northern杂交分析,证明L1ECD转基因DNA已整合在转基因小鼠基因组内,并呈脑特异性表达。     

肥大软骨细胞特异性表达Cre重组酶转基因小鼠的建立

肥大软骨细胞是软骨细胞的终末分化形式,在软骨内成骨过程中发挥十分关键的作用。为了研究肥大软骨细胞在骨骼发育过程中的功能,我们构建了在8.2 kb小鼠X型胶原基因（Col10a1）启动子控制下表达Cre重组酶的转基因小鼠品系（Col10a1-8.2-Cre）。采用显微注射法将11.5 kb的转基因片段引入小鼠基因组,共注射受精卵328枚,获得子代鼠51只,经PCR基因型鉴定有3只在基因组上整合有Cre重组酶基因。PCR检测发现Col10a1-8.2-Cre转基因在含有肥大软骨细胞的组织中表达。为了检测Cre重组酶表达的强度和组织特异性,转基因小鼠与ROSA26报告小鼠交配。子代ROSA26;Col10a1-8.2-Cre双转基因小鼠LacZ染色检测的结果显示,Cre重组酶在所有的肥大软骨细胞中表达。原位杂交的结果验证Col10a1-8.2-Cre转基因表达在肥大区的上端。以上结果表明,我们建立的肥大软骨细胞特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠品系可以作为一种遗传学工具,介导目的基因在肥大软骨细胞中的敲除。     

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/fFoxN1-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...