骨保护素(Opg)基因敲除小鼠发生高转换型骨质疏松和动脉钙化

骨质疏松以及动脉钙化均是危害极大的临床常见病变，骨保护素 (OPG) 可能是联系两者的分子之一. 构建替换型载体pXpPNT-OPG，利用同源重组，将编码前3个蛋白质结构域的小鼠Opg基因组第二外显子序列剔除掉. 通过胚胎干细胞 (ES) 基因打靶获得了正确重组的ES细胞克隆，ES细胞显微注射后获得嵌合体小鼠，交配传代获得杂合子和纯合子小鼠. RT-PCR和蛋白质印迹实验结果显示，纯合子小鼠没有Opg基因的表达. 纯合子小鼠骨量丢失明显，骨生物力学指标明显下降，发生严重的骨质疏松，此外，还有50%以上的纯合子小鼠在早期出现动脉中层钙化. 小鼠破骨功能亢进，与此同时，成熟成骨细胞数量增加，矿化功能强于野生型. Opg基因缺失小鼠骨中钙和磷大量流失，而血清中水平没有变化，这提示钙磷代谢异常不是OPG缺失导致动脉钙化的原因. 对建立的Opg基因敲除小鼠模型进一步深入的研究，将有助于说明动脉钙化和骨质疏松症相互联系的分子机制，为防治骨质疏松症和动脉钙化的并发提供理论基础支持.     

骨形态发生蛋白9基因敲除小鼠的构建

目的运用CRISR/Cas9技术敲除小鼠基因组中Bmp9基因片段,构建Bmp9基因敲除小鼠。方法根据Bmp9基因的外显子序列,设计一段sgRNA并合成。sgRNA体外转录后和Cas9mRNA混合后显微注射受精卵细胞,注射后的受精卵细胞移植至受体动物获得子代小鼠。提取子代小鼠基因组DNA测序鉴定其基因型。基因型鉴定正确的小鼠与野生型交配后筛选纯合子小鼠。同时取纯合子小鼠心脏、肝、脾、肺、肾,匀浆后提取总RNA和总蛋白,通过qPCR、WB和免疫组化检测BMP9在各组织中的表达。结果设计并合成20bp的sgRNA并进行体外转录,显微注射并回植后得到基因突变小鼠,连续交配后得F2代纯合子。测序结果显示,突变小鼠存在两种基因型,一种为5bp缺失突变,另一种为13bp缺失并伴有1bp插入突变。与野生型C57BL/6相比,qPCR、WB和免疫组化结果均表明基因敲除小鼠肝中BMP9表达显著降低。结论利用CRISPR/Cas9技术成功构建出了BMP9基因敲除小鼠。     

显微CT在骨微结构研究中的应用

该文对OPG基因敲除小鼠进行micro-CT扫描,进行全身骨骼三维重建,并分析股骨结构。结果发现OPG基因敲除纯合子小鼠全身骨骼出现弥漫性蜂窝状低密度影。OPG基因敲除小鼠的骨密度、骨结构模型指数、骨小梁厚度、骨体积分数、骨表面积与体积比、连接密度以及皮质骨厚度等指标均明显小于同窝野生型小鼠,而两基因型小鼠在骨小梁数目、骨小梁分离度及各项异性度等方面无明显差异。以上数据结果表明,OPG基因敲除导致小鼠出现骨质疏松。应用micro-CT可以对小鼠骨进行无创微结构分析,较体视学方法具有一定的优势。     

ERα基因过表达对去卵巢骨质疏松小鼠骨密度及钙磷代谢的影响

目的:探讨雌激素受体α(ERα)基因过表达对去卵巢骨质疏松小鼠骨代谢及钙磷代谢的影响,为靶向基因治疗骨质疏松症提供实验依据.方法:选择SPF级雌性小鼠30只,随机分为假手术组、模型组和ERα过表达组,每组10只.采用双侧卵巢切除法制备绝经后骨质疏松小鼠模型,模型建立完成后,ERα过表达组通过椎体髓腔注射的方法转染携带小...     

6周有氧运动对高脂膳食的ApoE敲除小鼠骨骼肌钙调控的影响*

目的: 探讨6周有氧运动对高脂膳食的载脂蛋白E(ApoE)基因敲除小鼠骨骼肌肌浆网钙调控蛋白的影响。方法: 25只9周龄ApoE敲除小鼠(ApoE KO)随机选取5只ApoE KO小鼠进行最大跑速测试(以初始速度为4.8 m/min,坡度为0°,持续5 min后,每3 min速度增加1.2 m/min,直至力竭,最后速度为最大跑速,最大跑速的测试结果为(27.0±2.4)m/min,剩余20只ApoE KO小鼠随机分为ApoE KO小鼠高脂膳食组(KO)和ApoE KO小鼠高脂膳食+有氧运动组(KE),每组10只,同时以10只9周龄野生型C57BL/6J小鼠作为空白对照组(WT)。高脂饲料成分:脂肪含量为21%(w/w),胆固醇含量为1.5%(w/w)。KE组适应性训练1周后开始运动干预,运动方案为:40%最大跑速(10.8 m/min),运动时间40 min/d,频率每周3 d,共计6周。待末次运动后48 h,所有小鼠麻醉后经心脏穿刺处死后迅速分离双侧腓肠肌;可见光比色法检测骨骼肌Ca²⁺浓度;Western blot法检测小鼠骨骼肌肌浆网钙调控蛋白RyR、CaM、CaMKⅡ、SERCA1、SERCA2蛋白表达。结果: 与WT组相比,KO组小鼠骨骼肌Ca²⁺浓度显著降低(P＜0.01),骨骼肌肌浆网钙释放蛋白RyR、CaMKⅡ和钙回收蛋白SERCA1、SERCA2均显著降低(P＜ 0.05),但CaM蛋白无显著变化;与KO组相比,KE组小鼠骨骼肌Ca²⁺浓度和骨骼肌肌浆网钙回收蛋白SERCA1、SERCA2均显著升高(P＜0.05),但骨骼肌肌浆网钙释放蛋白RyR、CaM、CaMKⅡ蛋白表达均无显著性差异。结论: 高脂膳食可使ApoE敲除小鼠骨骼肌Ca²⁺浓度降低、肌浆网钙释放作用和钙回收作用减弱,6周有氧运动训练能够显著提高其Ca²⁺浓度、促进肌浆网钙回收作用。     

人骨保护素(OPG)重组腺病毒的制备及其生物活性研究

采用RT-PCR法得到人OPG的编码区cDNA,克隆至穿梭质粒pShuttle,构建重组有OPG编码区cDNA的腺病毒DNA,经Pac I 酶切线性化,在脂质体介导下转染HEK293细胞,制备重组腺病毒并测定病毒滴度约为5×10⁶～1.5×10⁷ pfu/mL。体外感染小鼠成肌细胞C2C12,Western blot及ELISA检测证实有OPG蛋白的表达,并可在细胞培养上清中持续表达6周。感染OPG重组腺病毒的C2C12细胞生长状态良好、细胞周期无明显变化。将重组腺病毒加入体外培养的小鼠骨髓细胞的培养基中,诱导形成的破骨细胞数量及在象牙片上形成的吸收陷窝的数量显著减少（P<0.01）。      

脂联素基因剔除小鼠糖代谢和骨代谢的初步研究

目的:研究前期建立的脂联素基因剔除小鼠模型在基础状态的葡萄糖代谢及骨代谢状态。方法:采用长期追踪野生型和该基因剔除纯合子小鼠的体重和空腹血糖水平,并进行葡萄糖耐量(GTT)和胰岛素耐量(ITT)试验以评价该小鼠的葡萄糖代谢能力。对骨代谢的初步研究采用检测小鼠骨密度(BMD)的方式。结果:发现该基因剔除小鼠在6w时,出现空腹血糖比对照组显著低下的现象,而随着鼠龄的增长,血糖水平又趋于正常。GTT和ITT试验证明该基因剔除小鼠无糖尿病或胰岛素抵抗表型。BMD检测亦显示该小鼠在基础状态下无骨密度低下的现象。结论:脂联素基因剔除小鼠在基础状态下并无显著的糖代谢和骨代谢异常。     

肿瘤坏死因子受体超家族成员4(TNFRSF4)敲除和人源化小鼠模型的建立

目的 建立肿瘤坏死因子受体超家族成员4(TNFRSF4)基因人源化小鼠模型,同时建立TNFRSF4基因敲除小鼠模型,为针对TNFRSF4靶点的肿瘤治疗性抗体研发和筛选提供有效的小鼠模型,并为研究TNFRSF4在免疫过程中的作用机制提供小鼠模型.方法 利用CRISPR/Cas9技术,建立TNFRSF4基因人源化和敲除小鼠...     

细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA4)敲除和人源化小鼠模型的建立

目的 建立细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA4)基因人源化小鼠模型,为靶向CTLA4的肿瘤治疗性抗体研发和筛选提供有效的小鼠模型.方法 利用CRISPR/Cas9技术,建立CTLA4基因人源化和敲除小鼠模型,利用PCR、RT-PCR、Western Blot、免疫组织化学和流式细胞术的方法对其进行鉴定及分析.将小鼠...     

基因剔除小鼠研究的新进展

基因剔除小鼠是活体内研究基因及蛋白质功能的理想动物模型。传统的基因剔除技术存在表型分析复杂、周期长、操作繁杂等缺点,如何更科学、更方便地建立基因剔除小鼠模型成为目前使该技术更好地应用于医学研究的关键。本文从胚胎干细胞（ES细胞）的遗传背景、组织特异性基因表达基因剔除小鼠及基因剔除技术上的革新几方面介绍了目前基因剔除小鼠研究的一些最新进展。     

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OTUB1~(fl/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。     

Involvement of the Skeletal Renin-Angiotensin System in Age-Related Osteoporosis of Ageing Mice

The local tissue-specific renin-angiotensin system (RAS) was identified. The aim of this study was to investigate the role of local bone RAS in the osteoporosis of aging mice. Twelve-month-old and two-month-old male mice were respectively assigned to the ageing and young groups. The tibias and femurs were collected for an analysis of histomorphology, bone mass, and gene and protein expression. H&E staining and micro-CT measurement showed a loss of the trabecular bone network and decrease of bone mineral density in the proximal tibial metaphysis of the aged mice. The PCR results indicated the significant up-regulation of renin and angiotensinogen (AGT) mRNA expression in both the tibia and femur of the ageing mice. Western blotting data showed that the tibial angiotensin II protein expression was significantly increased in the ageing group. The enhancement of renin and AGT expression in the bone tissue resulted in the increased production of angiotensin II which plays an important role in the pathology of age-related osteoporosis.     

FMR1基因敲除对C57BL/6小鼠部分生物学特性的影响

为探讨脆性X智力障碍1(FMR1)基因敲除对C57BL/6小鼠(Mus musculus domesticus)部分生物学特性的影响,使用全自动动物血细胞分析仪和全自动生化仪分别检测8~10周龄的FMR1基因敲除小鼠(C57BL/6 FMR1 KO)及同源背景C57BL/6小鼠的血液生理生化指标、电解质等,并进行统计学分析。C57BL/6 FMR1 KO小鼠与野生型C57BL/6小鼠比较,血液生理指标中雌性及雄性组间的中性粒细胞计数(MEUT#)、中性粒细胞百分比(MEUT)和淋巴细胞百分比(LY)存在显著性差异(P0.05);雄性组间的红细胞总数(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)和平均血红蛋白浓度(MCHC)存在显著性差异(P0.05);雌性组间的白细胞(WBC)、淋巴细胞计数(LY#)存在显著性差异(P0.05);而非性别因素影响两类小鼠组间的红细胞总数(RBC)、红细胞压积(HCT)、中性粒细胞计数(MEUT#)、中性粒细胞百分比(MEUT)和淋巴细胞百分比(LY)存在显著性差异(P0.05);血清生化指标中雄性组间的谷草转氨酶/谷丙转氨酶(AS/AL)存在显著性差异(P0.05);雌性组间的肌酐CR、肌酸磷酸激酶CK和钙离子浓度Ca2+存在显著性差异(P0.05);而非性别因素影响两类小鼠组间的谷草转氨酶/谷丙转氨酶(AS/AL)、肌酐CR和肌酸磷酸激酶CK存在显著性差异(P0.05);其他各项指标差异不显著(P0.05)。研究表明,FMR1基因敲除可影响小鼠的部分生理生化指标水平,这为今后研究和应用C57BL/6 FMR1 KO小鼠模型提供了实验依据。     

肝脏特异性CD36基因敲除小鼠的制备及鉴定

目的:运用Cre/Loxp重组酶系统构建肝脏特异性CD36基因敲除小鼠并进行鉴定和验证,为研究CD36的生物学功能奠定基础。方法:构建CD36打靶载体,电转转染胚胎干细胞,通过长链PCR筛选出正确同源重组的阳性克隆,阳性胚胎干细胞克隆经扩增后,注射入C57BL/6J小鼠的囊胚中,获得嵌合小鼠,再与Flp小鼠交配筛选获得Flox杂合子小鼠,该小鼠与引进的Alb-Cre小鼠交配,在F3代获得CD36fl/fl:Alb-Cre+基因型小鼠,即为肝脏特异性CD36敲除小鼠。采用PCR鉴定小鼠基因型,PCR、实时荧光定量PCR和Western blot验证小鼠肝脏CD36敲除效果,Western blot检测小鼠肾脏、脂肪和心肌组织CD36表达情况,HE染色观察小鼠肝脏形态学改变。结果:建立了CD36基因的Flox杂合子小鼠,与Alb-Cre小鼠交配后,在F3代筛选出CD36fl/fl:AlbCre-和CD36fl/fl:Alb-Cre+基因型小鼠,DNA水平证实CD36fl/fl:Alb-Cre+基因型小鼠肝脏CD36基因通过Cre/Loxp重组酶系统被敲除。与CD36fl/fl:Alb-Cre-基因型小鼠相比,CD36fl/fl:Alb-Cre+基因型小鼠肝脏CD36mRNA和蛋白表达水平显著降低,肾脏、脂肪和心肌组织CD36蛋白表达无差别,肝脏形态学特征无明显差异。结论:通过Cre/Loxp重组酶系统成功构建了肝脏特异性CD36基因敲除小鼠,为研究CD36在肝脏代谢和肝脏疾病中的功能提供了动物模型。     

维持性血液透析患者腹主动脉钙化与左室重量指数、预后的关系及其影响因素分析

摘要 目的：研究维持性血液透析（MHD）患者腹主动脉钙化与左室重量指数（LVMI）、预后的关系及其影响因素。方法：将医院从2016年5月到2018年6月收治的182例MHD患者纳入研究。将所有患者按照腹主动脉钙化评分分为钙化组（腹主动脉钙化评分>0分）145例和非钙化组（腹主动脉钙化评分=0分）37例。分析比较两组LVMI、临床基线资料以及实验室检查指标水平的差异。采用多因素Logistic回归分析明确MHD患者腹主动脉钙化的影响因素。结果：钙化组LVMI明显高于非钙化组,差异有统计学意义（P＜0.05）。钙化组全因死亡率、心血管死亡率均高于非钙化组（P＜0.05）;且经Kaplan-Meier生存曲线分析发现：钙化组患者全因死亡累积生存率以及心血管死亡累积生存率均明显低于非钙化组（P＜0.05）。钙化组年龄、透析龄以及血磷、全段甲状旁腺激素水平均高于非钙化组,而25羟维生素D3水平低于非钙化组（P＜0.05）。经多因素Logistic回归分析发现：年龄、透析龄、血磷、全段甲状旁腺激素及LVMI均是MHD患者腹主动脉钙化的独立危险因素,而25羟维生素D3是MHD患者腹主动脉钙化的保护因素（P＜0.05）。结论：MHD患者腹主动脉钙化与LVMI、预后密切相关,且年龄、透析龄、以及血磷、全段甲状旁腺激素、25羟维生素D3、LVMI均是MHD患者腹主动脉钙化的影响因素。     

水通道 AQP1 敲除小鼠肿瘤血管生成障碍及肿瘤生长减缓

血管生成是肿瘤生长、浸润和转移的必要步骤. 肿瘤血管生成涉及瘤旁组织血管内皮细胞增殖、向肿瘤细胞团内迁移以及管腔形成,目前机理尚不完全清楚. 水通道 AQP1 在多种肿瘤血管内皮高表达,提示其可能参与肿瘤血管的生成过程. 应用 AQP1 敲除小鼠荷瘤实验证实了 AQP1 在黑色素瘤生长和血管新生中的作用. 结果表明,皮下接种的黑色素瘤在 AQP1 敲除小鼠的生长较之在野生型小鼠延迟近 30％ (P<0.01). 免疫组化与肿 瘤病理形态学分析显示, AQP1 在野生型小鼠黑色素瘤血管内皮细胞上高表达,而在 AQP1 敲除小鼠黑色素瘤血管内皮细胞呈阴性表达. 在病理结构上,黑色素瘤细胞围绕血管分支呈岛状分布. 野生型小鼠黑色素瘤内血管管腔较细小,而 AQP1(－/－)小鼠黑色素瘤内血管床显著膨大. AQP1(－/－)小鼠肿瘤内平均微血管密度 (47/mm²) 较之 AQP1(＋/＋) 肿瘤 (142/mm²) 减少 67％ (P<0.01). 围绕 AQP1(－/－) 肿瘤血管的肿瘤细胞岛周边坏死区域明显大于 AQP1(＋/＋)肿瘤. 上述结果提出确切证据表明, AQP1 缺失使肿瘤血管生成发生障碍,从而影响了肿瘤血液供应和肿瘤生长. AQP1参与肿瘤血管生成的机理值得深入研究.