运动后瘦素水平的变化及其对骨代谢的影响

瘦素(leptin)的生理作用很多,其对骨代谢的影响可以通过中枢和外周两个机制来实现.运动可以影响人体骨代谢,但运动后血清瘦素水平的变化不一,可能是因为瘦素可以通过多种下丘脑-垂体轴途径影响骨代谢,如下丘脑-垂体-肾上腺轴、下丘脑-垂体-甲状腺轴、下丘脑-垂体-生长激素轴等等,各途径作用结果不一致,致使不同的运动形式对瘦素的影响不同.本文对运动后瘦素水平改变及其对骨代谢的作用予以综述.     

基因敲除小鼠在疾病研究中的应用

人类疾病动物模型在揭示人类疾病的发生机制或建立治疗方法中具有极重要的作用。然而,许多疾病难以用人工诱发的方法制造动物模型,还有许多疾病在实验动物身上不发生,而难以通过自发或人工定向培育的方法获得动物模型。基因敲除技术的出现,为人类精确地研究基因与疾病的直接关系提供了可能,而且可以在个体发生的每个阶段中进行遗传功能的分析。综述了基因敲除小鼠模型在几种疾病研究中的研究与应用及其发展前景。     

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。     

啮齿类动物糖尿病模型

糖尿病是一类由遗传、环境、免疫等因素引起的、具有明显异质性的急、慢性高血糖及其并发症所组成的综合征。世界范围内大约有两亿多人受到此病困扰,引发了一系列社会经济问题。建立合适的糖尿病动物模型对于研究糖尿病及其并发症的发病机制、治疗和预防等具有重要的作用。既往的糖尿病模型主要包括自发性模型及采用化学、手术、饮食单独或共同诱导型模型。近年来,随着基因工程技术发展,转基因动物、基因敲除动物及组织特异性基因敲除动物被广泛应用于糖尿病研究。本文对目前若干啮齿类动物糖尿病模型的来源、主要特点和应用进行总结。     

新生隐球菌生物膜动物模型构建及PMT4对生物膜形成的影响

目的构建新生隐球菌的PMT4基因缺陷株及新生隐球菌生物膜的体内、外模型;研究PMT4基因对生物膜形成的影响。方法采用PCR介导的长侧翼同源重组的方法敲除新生隐球菌H99的PMT4基因;采用基础培养基96孔板培养的方法建立生物膜体外模型;兔中心静脉插管、管内放置聚苯乙烯薄膜的方法建立生物膜动物模型;用倒置显微镜、共聚集激光扫描显微镜、MTT、CFU计数等方法研究PMT4缺陷株与野生株生物膜的异同。结果新生隐球菌在体内、外模型中均能形成生物膜;PMT4缺陷株与野生株生物膜在生物量和结构方面存在明显差异。结论本实验的生物膜动物模型可行;PMT4基因缺陷可造成隐球菌生物膜代谢活性下降,并形成假菌丝样结构。     

代谢病相关的遗传工程小鼠模型

糖尿病及肥胖症等代谢性疾病已成为影响人类健康的主要疾病,属于多基因所致的代谢综合征,遗传模式复杂多样,至今仍所知甚少。理想的实验动物模型是我们深入了解代谢病病因、遗传及环境因素的必要工具,并且可以用来研究验证新的治疗药物。近年来,已经获得了大量的遗传工程动物模型,包括转基因、基因敲除模型等遗传工程动物,对于代谢性疾病的研究意义重大。本文主要介绍近年来应用较多的糖尿病及肥胖相关的遗传工程小鼠模型遗传特征及应用。     

肝细胞Lamp-2a时间特异性基因敲除大鼠的构建及评估

目的:构建肝细胞Lamp-2a时间特异性基因敲除大鼠模型(L2AKO)并对其评估,为后续胆汁酸代谢研究提供研究基础。方法:将引进的Lamp-2~(aloxp/-)大鼠和Alb-Cre~(ERT2)工具鼠杂交繁殖,得到基因型Lamp-2a~(loxp/-)Alb-Cre~(ERT2+)大鼠;后者再与Lamp-2a~(loxp/loxp)杂交得到双臂loxp阳性和Alb-Cre~(ERT2)阳性的大鼠,于4-6周时经他莫昔芬的诱导实现对肝细胞Lamp-2a基因的时间特异性敲除。分别通过qPCR方法、Western-Blot技术、免疫组织化学方法对Lamp-2a的敲除结果进行验证。结果:免疫组织化学结果显示:该模型可选择性敲除肝细胞Lamp-2a,而肾脏Lamp-2a正常表达;Western和qPCR结果显示肝脏Lamp-2a的水平明显降低。L2AKO与WT大鼠相比体重变化无明显差别。肝功生化检测发现L2AKO大鼠AST明显高于WT组大鼠。结论:采用Cre/loxp系统及他莫昔芬诱导的方法成功构建肝细胞Lamp-2a时间特异性基因敲除大鼠,并且L2AKO大鼠生长未受影响,为胆汁酸代谢研究建立了较好的动物模型。     

应用体细胞基因转移技术建立的遗传性极度高血脂小鼠模型

目的　利用体细胞脂蛋白脂酶 (lipoproteinlipase ,LPL)有益变异体基因转移方法 ,救治原本在出生后两天内全部死亡的LPL基因敲除纯合子小鼠。方法　以腺病毒为载体 ,在初生小鼠肌肉内表达LPL基因有益突变体 ,观察救治存活后成年动物的表型变化。结果　本法救治纯合子小鼠的成功率达到 75 % ,大大高于以野生型LPL基因救治的国外研究。存活的成年纯合子小鼠表现为极度高脂血症。结论　利用LPL基因突变体进行体细胞基因转移可成功救治LPL基因敲除纯合子小鼠 ,并建立了极度高脂血症动物模型。     

基因工程生长激素研究进展

基因工程生长激素研究进展马昭若（中国专利局１０００８３）生长激素是一种由动物的脑垂体产生并分泌的蛋白质激素。生长激素促进骨骼生长、氮保留和蛋白质合成,并影响葡萄糖与脂类代谢。历史上,一般都是从切除的垂体组织中分离纯化生长激素［１］。八十年代初以来,随着重组ＤＮＡ技术的产业化,已可以由微生物大量产生各种来源不含其他杂蛋白的生长激素［２－３］。     

金黄色葡萄球菌sdhCAB操纵子影响持留菌形成机制的研究

持留菌是细菌群体中的一小部分细菌,可耐受致死浓度抗生素的处理,是引起慢性感染的重要原因。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S. aureus)作为常见致病菌,有重要临床意义。分别敲除sdhA和sdhB后,金黄色葡萄球菌持留菌形成水平下降,但sdhCAB操纵子对持留菌形成的作用及机制尚不明确。本研究敲除sdh操纵子,通过酸压力、氧化压力、热压力及抗生素压力实验检测敲除株的持留菌水平,转录组测序检测敲除株的代谢通路变化,高通量微生物细胞表型检测评估敲除株的代谢水平变化。结果显示,敲除sdhCAB或sdhAB后,金黄色葡萄球菌对酸压力、氧化压力的耐受能力均下降;而在抗生素压力、热压力条件下,分别仅sdhCAB敲除株、sdhAB敲除株耐受能力下降。转录组测序发现,sdhCAB敲除后三羧酸循环、甲烷代谢通路及聚合酶Ⅳ等基因表达上调,耐药相关基因、氨基酸代谢基因、糖类代谢基因、卟啉代谢基因及一些转运体基因等表达下调,提示这些通路的基因参与sdhCAB影响持留菌形成的过程。此外,高通量微生物细胞表型检测发现,敲除sdhCAB可降低金黄色葡萄球菌对琥珀酸、柠檬酸、糖原、L-天冬氨酸等64种碳源的代谢。结果提示,sdhCAB操纵子对金黄色葡萄球菌持留菌形成水平有重要影响。本研究初步阐明了sdhCAB操纵子影响持留菌形成的可能机制,为研究和治疗金黄色葡萄球菌慢性感染提供了新的思路。     

动脉粥样硬化动物模型制作方法的介绍

动脉粥样硬化动物模型在病因学、病理学及预防方面的研究中起着非常重要的作用。近年来,运用兔子、小鼠、大鼠、鹌鹑等成功地建立了大量高脂饲料、单纯药物、高脂饲料加药物、基因敲除鼠及基因工程模型等诱导的动物模型。本文介绍了这几种动物模型的制作方法,以期为动脉粥样硬化的深入研究提供参考。     

淋巴细胞活化基因-3敲除(Lag-3~(-/-))小鼠构建及初步表型分析

目的构建淋巴细胞活化基因-3(Lag-3)基因敲除小鼠,初步分析Lag-3基因敲除对小鼠表型影响,为后续Lag-3体内功能研究提供动物模型。方法利用CRISPR/Cas9技术结合受精卵显微注射构建敲除小鼠,通过分子鉴定筛选基因敲除阳性小鼠,利用RT-PCR和流式检测方法进一步验证Lag-3基因敲除小鼠体内Lag-3基因敲除效果;通过建立Con A诱导的肝损伤模型研究Lag-3基因在体内的功能。结果 PCR和产物测序结果显示,获得了exon 2缺失的Lag-3基因敲除小鼠;该基因敲除纯合子小鼠(Lag-3~(-/-))经刀豆蛋白(Con A)刺激后,小鼠心脏、脾、肺、巨噬细胞和淋巴结中仅能检测到Lag-3 mRNA本底表达信号,小鼠巨噬细胞、脾细胞和淋巴结中仅能检测到非常低数量的Lag-3阳性细胞。表型分析发现,Lag-3基因的缺失显著减少了Con A诱导的小鼠外周血、骨髓和脾CD3+T细胞的数量,减轻了Con A诱发的急性肝损伤情况。结论成功构建Lag-3基因敲除小鼠模型,肝损伤过程中的体内功能研究显示,Lag-3缺失可以显著缓解Con A引发的肝损伤的发生。     

smc5基因敲除斑马鱼肝脏转录组学分析

摘要 目的：探讨smc5基因敲除对斑马鱼肝脏基因表达谱的影响,进一步明确smc5突变对斑马鱼代谢的影响。方法：用CRISPR/Cas9技术构建smc5基因敲除斑马鱼模型,取3个月的smc5^-/-和野生型斑马鱼肝脏进行转录组测序,创建基因表达谱文库,观察smc5基因敲除后斑马鱼肝脏基因表达谱的变化,将筛选出的差异表达基因进行功能富集,并运用荧光定量PCR对KEGG通路中显著的差异表达基因进行验证。结果：成功构建出7号外显子上2碱基缺失造成移码突变的smc5基因敲除斑马鱼模型。RNA-seq发现smc5^-/-斑马鱼的肝脏基因表达谱变化显著,包含p53的多个通路激活,如细胞周期和凋亡。糖酵解、脂肪酸降解与代谢、丙酮酸代谢等相关通路显著下调。荧光定量PCR结果与RNA-seq结果一致。结论：smc5基因敲除下调斑马鱼肝脏糖脂代谢。本研究结果为进一步研究SMC5基因在糖脂代谢调控中的潜在机制奠定基础。     

胰岛素样生长因子Ⅰ与生长激素的关系

胰岛素样生长因子Ⅰ与生长激素的关系邹仕庚盛爱武高峰（南京农业大学动物科技学院,２１００９５）１９５７年,Ｓａｌｍａｎ和Ｄａｕｇｈａｄａｙ发现正常大鼠血清能促进３５Ｓ进入培养的软骨细胞,而切除垂体的大鼠血清缺乏对这种硫化过程的促进作用。给切除垂体的大鼠...     

用Red/ET重组酶构建基因打靶载体

基因敲除的小鼠模型是研究基因功能的一种重要资源。采用常规分子克隆的方法建立基因敲除的打靶载体存在构建效率低和难以获得长片段同源臂的缺点。因此快速高效地构建打靶载体,已成为获得特定基因敲除动物模型的关键环节。为研究Resp18未知功能分泌肽基因,应用一种新的DNA工程平台——Red/ET同源重组技术来构建其打靶载体,并比较了这一方法在构建不同长度同源臂中的效率。研究表明,Red/ET重组方法构建打靶载体具有很高的效率,可以获得较长的同源臂,并且不会引入突变,有助于获得更高的打靶效率。因此Red/ET重组为构建打靶载体提供了一种新的可靠的方法。     

生长激素受体基因敲除小鼠模型

由脑垂体合成并分泌的生长激素(GH)不仅控制机体生长发育,还在许多代谢疾病中起关键调控作用。GH的生物学功能通过与其表面受体(GHR)结合而启动,基于分子生物学技术构建各种GHR敲除小鼠模型成为揭示GH调控机制的基础。利用Cre-LoxP重组酶系统,迄今已在小鼠全身或组织特异性(如肝,骨骼肌,脂肪,巨噬细胞和胰岛β细胞等)敲除ghr基因,并从中探索GH/GHR信号转导及其与其他信号通路的相互作用。本文综述并讨论了这些ghr基因敲除小鼠模型的表型特征和应用,从不同方面介绍了GH/GHR相关信号通路研究现状。     

Rett综合征相关基因MeCP2敲除大鼠模型的构建及分析

MeCP2(Methyl CpG binding protein 2)基因突变可导致Rett综合征(Rett syndrome, RTT)。目前已报道的MeCP2敲除小鼠表型与RTT病人症状存在显著差异。为探索MeCP2在脑发育中的作用及其导致RTT的机制,本研究利用CRISPR/Cas9技术构建了MeCP2基因敲除大鼠模型。通过构建靶向敲除MeCP2基因的载体,体外将Cas9 mRNA和sgRNA显微注射到SD大鼠受精卵中,在MeCP2基因exon2中造成移码突变,从而获得MeCP2基因敲除大鼠。利用测序和Western blotting方法鉴定MeCP2敲除大鼠,并对其表型和行为学特征进行分析,发现MeCP2敲除大鼠体重降低,存在焦虑倾向和认知缺陷。本研究成功构建了MeCP2基因敲除大鼠模型,其表型类似人类RTT患者的症状,为后续MeCP2功能研究提供了更好的动物模型。     

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。     

应用基因敲除快速构建大肠杆菌突变体改造脂肪酸代谢途径

【目的】基因敲除技术是研究基因功能的重要手段。我们试图建立一种快速、高效的大肠杆菌基因敲除方法。【方法】利用大肠杆菌(Escherichia coli)BW25113单基因缺失体Keio文库,将经典的Red同源重组技术与P1噬菌体转导技术相结合,对E.coli MG1655脂肪酸代谢基因进行快速敲除。【结果】获得了大肠杆菌β-氧化途径的缺失菌株△fadD、△fadE和△fadD-△fadE;脂肪酸合成途径缺失菌株△fabH、△fabF和△fabH-△fabF。敲除fadD和fadE对生长情况没有影响;敲除fabH后,生长速度明显减慢;敲除fabF对生长几乎没有影响。FadD、FadE及双敲缺失体的脂肪酸含量18.2 mg/L、20.0mg/L和19.2 mg/L,略高于野生型17.5 mg/L;FabH、FabF及双敲缺失体的含量分别为12.6 mg/L、15.2 mg/L和11.2 mg/L,明显低于野生型。【结论】在单基因突变体文库基础上,利用P1噬菌体转导、Red同源重组和抗性基因消除进行基因敲除,简化了构建大肠杆菌单基因和多重突变体的方法。     

5-羟色胺转运体敲除小鼠的分子和细胞改变

5-羟色胺转运体(5-HTT)在神经精神心理正常功能的维持及疾病的发生和发展中起重要作用。5-HTT的表达能力减低或消失的小鼠(称为:5-HTT敲除小鼠)表现出许多行为的改变,例如:焦虑类似行为增多、对应激更加敏感和攻击性行为减少。这些行为的改变有的与携带5-HTTLPR短等位基因的人很相似。因此5-HTT敲除小鼠被作为研究5-HTTLPR多态性导致情感性精神障碍发病机制的动物模型。本文主要就5-HTT敲除小鼠的5-HT浓度和代谢、下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴以及对其他神经递质转运体影响的分子和细胞改变进行综述。