小鼠心脏发育的形态学研究

目的建立小鼠心脏正常发育的时间表以及对应的形态学特征模式.方法小鼠胚胎ED8.5、ED9.5、ED10.5、ED11.5、ED12.5、ED14.5、ED16.5、ED18.5和P1(postnatal day)(出生后1 d的仔鼠)标本,进行整体或心脏部位不同轴向切片,HE染色,采用PCTV图像分析系统,对各时相小鼠心脏形态发育特征进行研究.结果 ⑴细胞结构发育的时空模式:① ED8.5时,生心板形成;ED9.5时,心肌细胞呈不规则的纺锤形,细胞的大小多样化,细胞核小;ED10.5时,小血管和着色较浅的肌原纤维出现,细胞之间连接较松;ED11.5时,心肌纤维排列较紧,纵断面上呈细长形,横断面上呈不规则多角形;ED12.5时,细胞核着色更清晰,心肌细胞形状逐渐规则,细胞之间紧密连接,同时闰盘结构出现在心室心肌细胞.②ED12.5时心肌小梁结构第一次在心室出现,ED14.5时增厚,而在心房少见心肌小梁.⑵心室结构的形成和心脏发育的成熟:①心肌间充质网络结构在ED10.5的心室中明显呈现,随着它的发育,心室的心内膜在ED11.5出现,心室心外膜可以辨认.②房室隔在ED12.5完全形成,心内膜垫在ED12.5开始发生并快速发育,促进室间隔在ED14.5完全形成.③心包膜在ED16.5可明显辨认,心包膜腔形成,此时近段流出道心内膜垫完全心肌细胞替换.结论肌原纤维细胞和心肌间充质细胞同时在ED10.5出现,提示肌原纤维对心肌细胞的成型和心肌化起作用.细胞的结构变化和心肌层的成熟过程,显示小鼠心脏部位成熟时间的不同,心室成熟相对较晚.     

Meox1在心脏过表达引起转基因小鼠扩张性心肌病

目的建立心脏特异表达Meox1转基因小鼠,研究Meox1对心脏发育及心肌病的调节作用。方法利用心脏特异启动子α-MHC构建转基因表达载体,显微注射法建立Meox1转基因小鼠,PCR鉴定转基因小鼠的基因型,Western blot检测Meox1在心脏组织中的表达,心脏超声检测转基因小鼠及野生小鼠的心脏结构和功能。结果在生理状态下,Meox1基因只在幼鼠心脏中表达,在病理状态下,Meox1基因在成年心肌病小鼠的心脏组织表达升高。通过显微注射,建立了两个Meox1基因在心脏组织的表达水平明显高于同龄对照小鼠的转基因小鼠品系。与野生型小鼠相比,两个Meox1转基因小鼠品系收缩期左室内径分别增加7.2%、12.8%（P〈0.01,n=16）,舒张期左室内径分别增加15.6%、24.2%（P〈0.01,n=16）,收缩期容积分别增加36.8%、65.7%（P〈0.01,n=16）,舒张期容积分别增加18.2%、33.8%（P〈0.01,n=16）。射血分数分别减小6.6%、9.3%（P〈0.05,n=16）,短轴内径缩短率分别减小9.4%、12.3%（P〈0.05,n=16）。结论Meox1在心肌病心脏中表达,其在心脏高表达引起心脏左室内径增加,收缩期容积和舒张期容积显著增大,射血分数及短轴缩短率减少等扩张性心肌病表型,是参与心肌病病理发生的基因之一。     

WIF-1心脏特异表达转基因小鼠心脏功能分析

目的建立心脏特异表达WIF-1转基因小鼠,研究该基因在心脏中表达对小鼠心脏发育,形态和功能维持中的作用。方法RT-PCR法克隆人WIF-1基因,把WIF-1基因插入α-MHC启动子下游,构建转基因表达载体,通过显微注射法建立转WIF-1C57BL/6J小鼠。并利用特异引物PCR法鉴定转基因小鼠的基因表型,RT-PCR和Westernblot检测基因表达水平,超声检测不同月龄WIF-1转基因小鼠心脏结构及功能变化。结果建立了2个系的心脏特异表达WIF-1转基因小鼠。心脏超声检查证实,WIF-1转基因小鼠与对照小鼠比较,左心室重量减小,舒张期左室内径和容积变小,每搏输出量和心输出量减小。结论WIF-1基因是心脏功能的负调控因子。     

转基因小鼠在肿瘤研究中的应用

将可能激发肿瘤的基因导入小鼠受精卵,已制备了许多具有癌症倾向的小鼠系。这些小鼠能使人在整体水平系统研究不同癌基因在细胞分化、增殖中的作用以及在肿瘤发生中癌基因间的协同作用。同时,这些小鼠具有对病毒和化学致癌物敏感的倾向,因而为潜在致癌原测试,治疗和预防肿瘤药物的筛选提供了很有价值的研究模型。 过去20年,用分子克隆和基因转移等手段,将癌基因导入特定细胞以研究癌基因在细胞转化过程中的作用机制,取得了可喜进展。     

心脏特异表达NOL3转基因小鼠的建立

目的建立心脏特异表达NOL3转基因小鼠,用于研究该基因在心肌病发病中的作用。方法Western blot检测小鼠NOL3表达谱。构建aMHC-NOL3表达载体,显微注射法建立NOL3转基因小鼠。PCR鉴定转基因鼠的基因型,心脏超声检测转基因及野生型小鼠心脏功能及几何构型。结果NOL3在1月龄野生型鼠心脏、脑、骨骼肌中的高表达,在心脏中的表达不随年龄而改变。通过转基因小鼠的筛选,得到了3个NOL3转基因品系,其中1个品系心脏NOL3蛋白表达量与野生型鼠相比明显增加。单转NOL3基因的小鼠心脏功能及几何构型与野生型小鼠相比无显著变化。结论成功建立了心脏特异表达NOL3转基因小鼠,为进一步和心肌病小鼠模型杂交,研究该基因在心肌病发病中的作用提供了工具。     

转基因动物在microRNA研究中的应用

MicroRNA是一类在转录后水平上调节基因表达的非编码小分子RNA,在生物体生理、病理等过程中发挥重要作用．MicroRNA功能的研究将是未来人们关注的焦点．通过转基因技术建立的多种动物模型在整体水平揭示了基因的功能．近年,以microRNA为研究对象的转基因动物模型数量不断增加,构建策略不断丰富．通过miRNA过表达、敲除及敲减等手段已揭示了miRNA在肿瘤、心血管系统疾病等多方面的作用．转基因动物正成为microRNA研究中不可或缺的工具．     

超声成像技术分析糜酶转基因小鼠心脏功能

目的 应用小动物高频超声技术对糜酶转基因小鼠的心功能进行分析,以探索糜酶基因对心脏结构和功能的影响。方法 通过VisualSonics Vevo770高分辨率小动物超声系统检测不同年龄的转基因小鼠及对照小鼠包括心壁厚度、主动脉血流速度、左心室内径、左心室容积、每搏输出量、射血分数、短轴缩短率和心输出量等的心脏功能指标的改变进行比较分析。结果 随着小鼠年龄的增大,转基因阳性小鼠心壁厚度和主动脉血流速度逐渐增加,至6月龄时,转基因小鼠的左心室前壁收缩期厚度增加37%,增长率是对照小鼠的1.2倍（P〈0.05）;主动脉血流速度比对照小鼠高29%（P〈0.05）;转基因阳性小鼠的左心室内径、左心室容积、每搏输出量、射血分数、短轴缩短率和心输出量等的心脏功能指标表现出和以上变化相一致的表型。结论 转基因小鼠糜酶表达水平升高,引起心脏AngⅡ形成增多,可使心肌细胞的收缩力提高;心肌细胞肥大,心壁增厚;且有随年龄增加的趋势,可研究建立慢性、老年性肥厚型心脏病模型。     

心脏特异表达Calponin 1转基因小鼠的心脏功能分析

目的建立心脏特异表达Calponin 1转基因小鼠,研究Calponin 1对心脏发育及心肌病的调节作用。方法利用心脏特异启动子α-MHC构建转基因表达载体,显微注射法建立Calponin 1转基因小鼠,PCR法鉴定转基因小鼠的基因型,Western Blot检测Calponin 1在心脏组织中的表达,心脏超声检测转基因小鼠的心脏结构和功能,HE染色和Masson染色检测转基因小鼠心脏的病理改变。结果 Calponin 1在野生型小鼠心脏中有表达,在扩张型心肌病小鼠的心脏组织表达降低。通过显微注射法,建立了2个心脏组织Calponin 1基因高表达的转基因小鼠系。与野生型小鼠相比,Calponin 1转基因小鼠收缩期左室内径（LVID,systolic）增加28%（P〈0.01,n=12）,舒张期左室内径（LVID,diastolic）增加16.2%（P〈0.01,n=12）,收缩期左室后壁厚度（LVPW,systolic）减小15.7%（P〈0.01,n=12）,舒张期左室后壁厚度（LVPW,diastolic）减小21%（P〈0.01,n=12）,射血分数（ejection fraction,EF）降低11.5%（P〈0.01,n=12）,短轴内径缩短率（fraction shortening,FS）降低14.6%（P〈0.05,n=12）。转基因小鼠心脏组织病理H＆E染色和Masson染色显示,转基因小鼠心室扩张,心肌细胞不均匀肥大,细胞间隙变大,心肌间质纤维增多。结论 Calponin 1在心脏特异过表达引起转基因小鼠心脏左室内径增加,收缩期容积和舒张期容积显著增大,心室壁变薄,射血分数及短轴缩短率降低等扩张性心肌病表型,推测Calponin 1是参与心肌病病理发生的基因之一。     

低密度脂蛋白受体相关蛋白2结合蛋白在心脏特异转基因小鼠中引起的心脏功能代偿

目的建立心脏特异表达的低密度脂蛋白受体相关蛋白2结合蛋白(Lrp2bp)转基因小鼠,研究该基因在心肌病发病中的作用。方法克隆鼠源Lrp2bp基因入α-MHC启动子下游,构建a-MHC-Lrp2bp表达载体,显微注射法建立Lrp2bp转基因小鼠。PCR鉴定转基因首建鼠的基因型。Westernblotting鉴定Lrp2bp在心脏中的表达,心脏超声检测转基因鼠及野生型小鼠心脏结构和功能,透射电镜观察心肌细胞的超微结构改变。结果得到了4个Lrp2bp转基因品系,其中3个品系心脏Lrp2bp蛋白表达量与同龄野生型鼠相比明显增加。1M龄转基因小鼠与同窝阴性对照小鼠相比,心壁变厚,心腔变大,射血分数和短轴缩短率下降。结论心脏特异表达的Lrp2bp基因能引起心肌肥厚表型,可能是参与心肌代偿性肥厚的基因之一。     

Dkk3心脏特异表达转基因小鼠心脏功能分析

目的建立心脏特异表达Dkk3转基因模型小鼠,研究Dkk3对心脏发育及和心肌病的调节作用。方法把Dkk3基因插入心肌特异启动子-αMHC下游,构建转基因表达载体,显微注射法建立C57BL/6J Dkk3转基因小鼠,PCR鉴定转基因小鼠基因型,采用Northern blot检测Dkk3在心脏组织中的表达,HE染色和超声检查转基因小鼠心脏结构和功能。结果建立了3个不同表达水平的Dkk3转基因小鼠品系。转入的Dkk3基因在心脏组织的表达水平均高于同龄对照小鼠。组织学分析显示Dkk3小鼠室壁变厚,心腔减小,心肌细胞排列轻度紊乱。超声检查显示心室壁变厚,收缩期容积和舒张期容积显著减小,射血分数,短轴缩短率增加。结论Dkk3过表达导致转基因小鼠室壁变厚,心腔减小,心肌细胞排列轻度紊乱,心肌舒张功能轻度失调。     

转基因技术在果蝇及脊椎动物心脏基因研究中的应用

转基因技术是一项非常重要的生物工程新技术,主要应用于生产药物蛋白及异种器官移植,建立疾病基因模型,提高和改善家畜生产的产量和质量以及研究新基因的功能及表达调控.重点综述了几个新的转基因技术-UAS-Gal4系统,热休克启动子载体,RNAi技术,原核胚胎显微注射及基因敲除技术在研究果蝇及脊椎动物心脏基因中的应用.     

前列腺特异启动子和部分靶基因在转基因模型中的应用进展

遗传工程小鼠模型已被大量用于前列腺癌发生、发展、恶化和转移的研究。构建小鼠模型的途径主要包括转基因的过表达、基因敲除或敲入,以及使用Cre/lox技术进行条件调控。本文综述了目前构建的有明显遗传表型的转基因小鼠模型所用到的前列腺特异的启动子,以及所用到的靶基因。     

Transplantation of Pulmonary Valve Using a Mouse Model of Heterotopic Heart Transplantation

Tissue engineered heart valves, especially decellularized valves, are starting to gain momentum in clinical use of reconstructive surgery with mixed results. However, the cellular and molecular mechanisms of the neotissue development, valve thickening, and stenosis development are not researched extensively. To answer the above questions, we developed a murine heterotopic heart valve transplantation model. A heart valve was harvested from a valve donor mouse and transplanted to a heart donor mouse. The heart with a new valve was transplanted heterotopically to a recipient mouse. The transplanted heart showed its own heartbeat, independent of the recipient’s heartbeat. The blood flow was quantified using a high frequency ultrasound system with a pulsed wave Doppler. The flow through the implanted pulmonary valve showed forward flow with minimal regurgitation and the peak flow was close to 100 mm/sec. This murine model of heart valve transplantation is highly versatile, so it can be modified and adapted to provide different hemodynamic environments and/or can be used with various transgenic mice to study neotissue development in a tissue engineered heart valve.     

Strain-Dependent Differences in the Efficiency of Transgenic Mouse Production

Transgenic mouse production via pronuclear microinjection is a complex process consisting of a number of sequential steps. Many different factors contribute to the effectiveness of each step and thus influence the overall efficiency of transgenic mouse production. The response of egg donor females to superovulation, the fertilization rate, egg survival after injection, ability of manipulated embryos to implant and develop to term, and concentration and purity of the injected DNA all contribute to transgenic production efficiency. We evaluated and compared the efficiency of transgenic mouse production using four different egg donor mouse strains: B6D2/F1 hybrids, Swiss Webster (SW) outbred, and inbred FVB/N and C57BL/6. The data included experiments involving 350 DNA transgene constructs performed by a high capacity core transgenic mouse facility. Significant influences of particular genetic backgrounds on the efficiency of different steps of the production process were found. Except for egg production, FVB/N mice consistently produced the highest efficiency of transgenic mouse production at each step of the process. B6D2/F2 hybrid eggs are also quite efficient, but lyze more frequently than FVB/N eggs after DNA microinjection. SW eggs on the other hand block at the 1-cell stage more often than eggs from the other strains. Finally, using C57BL/6 eggs the main limiting factor is that the fetuses derived from injected eggs do not develop to term as often as the other strains. Based on our studies, the procedure for transgenic mouse production can be modified for each egg donor strain in order to overcome any deficiencies, and thus to increase the overall efficiency of transgenic mouse production.     

胰腺组织表达Cre重组酶转基因小鼠的建立及鉴定

组织特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠是进行组织特异性基因剔除研究的重要工具。为了建立胰腺组织特异性Cre转基因小鼠,我们通过PCR克隆了大鼠胰岛素基因启动子,并用它指导Cre基因在胰岛细胞中的特异性表达。在Cre重组酶基因5′端添加了真核核糖体结合序列和核定位序列以使Cre重组酶能穿越核膜在细胞核中发挥功能;同时,在Cre基因3′端添加了含内含子的3′端人生长激素基因。表达载体经显微注射导入小鼠受精卵以建立转基因小鼠。PCR检测显示共获得7只Cre整合阳性的转基因首建者小鼠;RTPCR结果表明其中1只首建者小鼠的子代鼠在胰腺中转录了外源基因,进一步的Southern杂交结果表明,该转基因小鼠能够在胰腺中表达有功能的Cre重组酶。      

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。     

MicroRNA调控被子植物花发育的研究进展

MicroRNA（miRNA）是一类由内源基因编码的长度为21～23nt的非编码单链小RNA分子,通过与靶基因的互补位点结合而降解或抑制靶mRNA的翻译,从而在转录后水平上调控基因的活性。miRNA在调控植物发育方面发挥着广泛的作用。从成花诱导到花器官特征属性的形成,miRNA在整个花发育过程均发挥着关键作用。miRl72和miRl56／157参与由营养生长向生殖生长转换的调控,miRl72和miRl69在花发育的早期阶段通过界定靶基因的表达区域而调控花器官的属性,miR319、miRl59、miRl64以及miRl67在花发育的晚期阶段决定细胞的特化。文章综述了miRNA调控被子植物花发育的研究进展,为深入了解miRNA的作用机制奠定基础。     

转基因小鼠技术中获得原核期受精卵最适时间的研究

显微注射法是制备转基因动物的首选方法,而原核清晰受精卵的获得是影响显微注射成败的关键。本文对小鼠HCG超排注射后大最原核期受精卵获得的最佳时间进行了研究,以提高显微注射成功率。结果显示采集雄性原核清晰受精卵的最佳时间段为注射HCG后25～27h。