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。     

心脏特异表达肾素（原）受体转基因小鼠的建立

目的建立心脏特异表达（p）RR的转基因小鼠,研究（p）RR在心肌病发病过程中的调节作用。方法将（p）RR基因插入到心脏特异表达启动子α-MHC下游,构建转基因表达载体,通过显微注射的方法建立（p）RR转基因小鼠,PCR法鉴定转基因小鼠的基因型;Western blot和免疫组化的方法检测（p）RR在心脏组织中的表达;利用小动物超声仪检测转基因小鼠的心脏结构和功能;双色免疫荧光共聚焦进行（p）RR蛋白在转基因小鼠中的亚细胞定位,Western blot方法检测了钙泵（ATP2A2）、钠-钙交换体1（NCX 1）以及肌钙蛋白T（cTnT）在转基因小鼠心脏组织中表达量的变化情况。结果建立了心脏高表达（p）RR的转基因小鼠品系;内源性和转基因高表达的（p）RR蛋白均定位在细胞内高尔基体和内质网上;心脏特异高表达（p）RR蛋白使小鼠心脏收缩功能增强,主要表现在与同窝阴性对照小鼠相比,转基因小鼠收缩期左室内径（LVID,systolic）降低9%（P〈0.05,n=18）,收缩期容积（LVESV,systolic）减少了23%（P〈0.05,n=18）,射血分数EF（ejection fraction）升高14%（P〈0.01,n=18）,短轴缩短率FS（fraction shortening）升高20%（P〈0.01,n=18）;和心脏收缩功能和钙离子相关的ATP2A2和NCX 1表达均下调,而cTnT表达量上调。结论在心脏中过表达（p）RR能够引起心脏收缩功能明显增强,同时直接或间接调节ATP2A2、NCX 1和cTnT表达。提示（p）RR可能是调节心脏中的钙离子而参与影响心肌功能。     

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。     

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。     

cTnT^R92Q转基因小鼠肥厚型心肌病模型的建立

目的建立cTnT^R92Q肥厚型心肌病的转基因小鼠模型。方法把cTnT^R92Q基因插入-αMHC启动子下游,构建转基因表达载体,通过显微注射法建立cTnT^R92Q转基因C57BL/6J小鼠。PCR鉴定cTnT^R92Q转基因小鼠的基因表型,RT-PCR检测基因表达,光学显微镜和超声检测cTnT^R92Q转基因小鼠心脏的病理改变。结果建立了3个不同表达水平的cTnT^R92Q转基因小鼠品系。转入的cTnT^R92Q基因在心脏组织的表达水平高于内源性cTnT。组织学分析显示cTnT^R92Q转基因小鼠心脏变大,心室壁肥厚,心腔变小,心肌细胞排列紊乱,心肌间质纤维增多。超声检查显示心室壁变厚,收缩期容积和舒张期容积显著缩小,射血分数、短轴缩短率明显增加。结论cTnT^R92Q转基因小鼠心脏变大,室壁变厚,心腔变小,心肌细胞排列紊乱,间质纤维化以及心肌舒张功能失调,说明成功建立了cTnT^R92Q转基因小鼠肥厚型心肌病模型,为研究肥厚型心肌病发病机制和药物研发提供了有价值的动物模型。     

心脏特异表达LMNA^E82K转基因小鼠的建立

目的建立心脏特异表达LMNAE82K转基因小鼠,为研究LMNAE82K与心肌病发病机制的关系提供工具动物。方法把LMNAE82K基因插入α-MHC启动子下游,构建转基因表达载体,显微注射法建立C57BL/6JLMNAE82K转基因小鼠,PCR鉴定转基因小鼠的基因型,采用Western Blot鉴定LMNAE82K在心脏组织中的表达,H＆E染色和超声检测转基因小鼠心脏的病理改变。结果建立了2个心脏组织特异表达LMNAE82K的转基因小鼠品系。超声检查显示转基因小鼠心室壁变薄,收缩期容积和舒张期容积增加,射血分数及短轴缩短率降低。结论LMNAE82K转基因小鼠具有LMNAE82K引起的家族性扩心病有类似的病理变化,为研究LMNAE82K与心肌病发病机制的关系的研究提供了有价值的疾病动物模型。     

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。     

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。     

不同鼠龄的人多巴胺D5^F173L突变基因转基因高血压小鼠血压及心脏结构与功能分析

目的通过对不同年龄多巴胺D5^F173L突变基因及D5正常基因转基因小鼠的血压和心脏结构与功能进行分析,了解多巴胺D5受体在高血压发生发展过程中的作用。方法利用无创血压测量仪和高分辨率小动物超声系统检测两种转基因小鼠的血压和左心室壁厚度、左心室内径、左心室容积、射血分数、短轴缩短率和左心室质量等心脏功能指标。结果 D5^F173L转基因小鼠4月龄、6月龄、16月龄时收缩压、舒张压都明显高于D5转基因小鼠;4月龄、6月龄的D5F173L转基因小鼠与D5转基因小鼠相比舒张期和收缩期左室壁厚度均明显增大、左室内容积均明显变小、左心室重量增加;16月龄的D5^F173L转基因小鼠与D5转基因小鼠相比左心室前壁增厚、心腔内径缩短,心腔容积下降、心室重量增加、射血分数提高、短轴缩短率提高;在18月龄时D5^F173L转基因小鼠相比于D5转基因小鼠左心室收缩期前壁厚度增加,后壁厚度减少,舒张期前壁厚度增加,后壁厚度减少;另外在18月龄时D5^F173L转基因小鼠与其16月龄时相比,射血分数、短轴缩短率明显降低,收缩期左心室容积明显增大。结论 D5^F173L转基因小鼠的血压及心脏功能与结构的分析结果符合原发性高血压的特征。D5^F173L转基因小鼠可作为原发性高血压动物模型。     

心脏特异表达人源FAM55A转基因小鼠的建立

目的建立心脏特异表达的人源FAM55A转基因小鼠,为研究该基因在心肌病发病中的作用提供模型。方法 Western blot检测FAM55A在野生型小鼠与cTnTR141W转基因小鼠心脏组织中的表达变化及其在野生小鼠的组织表达谱。克隆人源FAM55A基因入α-MHC启动子下游构建a-MHC-FAM55A表达载体,显微注射法建立FAM55A转基因小鼠。PCR鉴定转基因首建鼠的基因型。Western blot鉴定人源FAM55A在转基因小鼠心脏中的表达,超声检测转基因小鼠心脏的几何构型和功能。HE染色检测转基因小鼠心脏的病理改变。结果 FAM55A在野生型小鼠心脏中有少量表达,在扩张型心肌病小鼠的心脏中表达增加。建立了1个心脏组织特异表达人源FAM55A转基因小鼠品系。与野生型小鼠相比,FAM55A转基因小鼠的心脏收缩期和舒张期左室前壁从1月龄到5月龄持续增厚,3月龄转基因小鼠心脏射血分数和短轴缩短率稍有增强,1月龄和5月龄转基因小鼠心脏功能则与同龄野生型小鼠相比无变化。组织学检测显示,转基因小鼠心脏左室心肌细胞不均匀肥大,但不发生紊乱。结论 FAM55A在扩张型心肌病小鼠的心脏中表达上调,建立了心脏特异表达的人源FAM55A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。     

人参皂甙Rb1抑制扩张型心肌病发生中的HB-EGF表达和纤维化

目的HB-EGF过表达可促进心肌纤维化及心肌细胞凋亡,本文研究人参皂甙Rb1对cTnT^R141W转基因扩张型心肌病小鼠发病过程中的HB-EGF表达和心肌纤维化的影响。方法将cTnT^R141W转基因小鼠随机分为模型组和人参皂甙Rb1组（70 mg/kg/d）,连续给药7个月,取野生型小鼠作为对照组。用Kaplan-Meier法进行生存分析。心脏超声检测心功能及心脏几何构型。计算心重指数。光镜观察心肌细胞及间质变化。Western blot检测心脏HB-EGF,pSTAT3表达水平。结果Rb1长期给药能显著改善该模型的心功能和心脏几何构型,将死亡率降低50%。Rb1治疗组心重指数降低11.3%（P〈0.05）,光镜观察显示Rb1能减轻心肌细胞排列紊乱以及间质纤维化。Western blot结果显示Rb1能够显著降低模型中的HB-EGF及pSTAT3的表达。结论Rb1抑制心肌病发生中的HB-EGF表达及抑制下游信号pSTAT的激活,并改善扩张型心肌病模型的心功能及心脏重构。     

cTnT^（R141W）转基因小鼠扩张型心肌病模型的建立

目的建立cTnT^R141W扩张型心肌病的转基因小鼠模型。方法把cTnT^R141W基因插入-αMHC启动子下游,构建转基因表达载体,通过显微注射法建立cTnT^R141W转基因C57BL/6J小鼠。PCR鉴定cTnT^R141W转基因小鼠的基因表型,实时PCR检测基因的拷贝数,Northern blotting检测基因表达,光学显微镜和超声检测cTnT^R141W转基因小鼠心脏的病理改变。结果建立了3个系的cTnT^R141W转基因小鼠。3个系的基因拷贝数分别是15、20和59拷贝。cTnT^R141W基因在心脏组织的表达水平高于内源性cTnT。病理分析显示cTnT^R141W转基因小鼠心房心室明显大于野生型,心室壁明显变薄,心肌细胞不均匀肥大,心肌间质纤维增多。超声检查显示心室腔明显扩大,收缩期容积和舒张期容积显著增大,射血分数、短轴缩短率、室壁运动度明显降低。结论cTnT^R141W转基因小鼠的全心扩大,室壁变薄,心肌细胞肥大,间质纤维化以及心肌收缩力下降,说明成功建立了cTnT^R141W转基因小鼠扩张型心肌病模型,为研究扩张型心肌病发病机制和药物研发提供了有价值的动物模型。     

Expression of a Gi-coupled receptor in the heart causes impaired Ca2+ handling, myofilament injury, and dilated cardiomyopathy

Increased signaling by G(i)-coupled receptors has been implicated in dilated cardiomyopathy. To investigate the mechanisms, we used transgenic mice that develop dilated cardiomyopathy after conditional expression of a cardiac-targeted G(i)-coupled receptor (Ro1). Activation of G(i) signaling by the Ro1 agonist spiradoline caused decreased cellular cAMP levels and bradycardia in Langendorff-perfused hearts. However, acute termination of Ro1 signaling with the antagonist nor-binaltorphimine did not reverse the Ro1-induced contractile dysfunction, indicating that Ro1 cardiomyopathy was not due to acute effects of receptor signaling. Early after initiation of Ro1 expression, there was a 40% reduction in the abundance of the sarcoplasmic reticulum Ca(2+)-ATPase (P < 0.05); thereafter, there was progressive impairment of both Ca(2+) handling and force development assessed with ventricular trabeculae. Six weeks after initiation of Ro1 expression, systolic Ca(2+) concentration was reduced to 0.61 +/- 0.08 vs. 0.91 +/- 0.07 microM for control (n = 6-8; P < 0.05), diastolic Ca(2+) concentration was elevated to 0.41 +/- 0.07 vs. 0.23 +/- 0.06 microM for control (n = 6-8; P < 0.01), and the decline phase of the Ca(2+) transient (time from peak to 50% decline) was slowed to 0.25 +/- 0.02 s vs. 0.13 +/- 0.02 s for control (n = 6-8; P < 0.01). Early after initiation of Ro1 expression, there was a ninefold elevation of matrix metalloproteinase-2 (P < 0.01), which is known to cause myofilament injury. Consistent with this, 6 wk after initiation of Ro1 expression, Ca(2+)-saturated myofilament force in skinned trabeculae was reduced to 21 +/- 2 vs. 38 +/- 0.1 mN/mm(2) for controls (n = 3; P < 0.01). Furthermore, electron micrographs revealed extensive myofilament damage. These findings may have implications for some forms of human heart failure in which increased activity of G(i)-coupled receptors leads to impaired Ca(2+) handling and myofilament injury, contributing to impaired ventricular pump function and heart failure.