肝癌转基因小鼠模型的应用研究进展

肝细胞癌是全球范围内的恶性肿瘤,由于其进展迅速、易于复发转移,早期诊断和有效治疗一直是临床难题,对于肝癌的发病机制也亟待进一步阐明。利用基因工程手段构建的肝癌转基因小鼠模型,为肝癌发病机制研究和药物筛选提供了宝贵的研究材料。结合经典研究与近年进展,对常用肝癌转基因小鼠模型的构建方法、模型特点、特别是应用研究状况进行了分类介绍,并展望了未来发展的方向。     

小鼠肝癌模型研究进展

肝癌至今仍是全球高死亡率癌症之一。动物模型特别是小鼠模型是研究肝癌生物学特性、发病机制、新药筛选和治疗的重要工具。近年来,各种小鼠肝癌模型的发展在一定程度上促进了肝癌的相关研究,但是现有模型都有一定不足。缺乏与人类肝癌高度相似且经济适用的动物模型严重制约着对肝癌的深入研究。随着基因修饰技术的发展,小鼠肝癌模型的构建更加快速、容易和方便。本文拟对用于肝癌研究的各种小鼠模型进行概述,并着重强调基因修饰小鼠肝癌模型的构建,以期为相关癌症基因功能研究、应用基因编辑技术研发肝癌模型提供新思路和方向。     

神经组织特异表达CTF1转基因小鼠的建立

目的建立神经组织特异表达CTF1的转基因模型小鼠,为研究CTF1生物学功能及与老年痴呆等疾病发病机制的关系提供工具动物。方法把CTF1基因插入神经组织特异的启动子PDGF下游,构建转基因表达载体,显微注射法建立C57BL/6J CTF1转基因小鼠。PCR鉴定转基因小鼠基因型,采用Western Blot方法鉴定CTF1在脑组织中的表达,对转基因小鼠脑组织进行石蜡切片,HE染色,显微镜观察组织结构形态的改变。结果建立了2个不同表达水平的CTF1转基因小鼠品系。转入的CTF1基因在脑组织的表达水平均高于同龄对照小鼠。组织学分析显示CTF1转基因小鼠大小脑组织基本结构形态未见异常。结论成功建立了稳定遗传的神经组织特异表达CTF1转基因小鼠品系,为CTF1的生物学功能及与老年痴呆等疾病发病机制关系的研究提供了有力的模型工具。     

慢性粒细胞白血病小鼠动物模型建立的研究进展*

慢性粒细胞白血病(chronic myeloid leukemia,CML)是造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSC)恶性克隆性增殖引起的一种血液系统疾病。动物模型是研究CML发病机制及药物靶向治疗的重要载体和工具。研究表明,CML小鼠模型可以通过逆转录病毒介导、转基因和白血病细胞移植的方法建立。三种方法建立的CML小鼠模型均可用于CML发病机制及药物疗效评估研究。实验动物模型进一步通过血常规、血涂片和骨髓涂片、免疫学、分子生物学及病理学等检测手段,判断模型是否建立成功。本文就近年来CML小鼠模型的建立、鉴定及研究应用进展进行综述。     

Cramp转基因小鼠的构建及鉴定

目的建立系统性表达Cramp转基因模型小鼠,为研究Cramp在衰老中的作用提供模型动物。方法把Cramp cDNA插入系统性表达CMV启动子下游,构建转基因表达载体,显微注射法建立Cramp转基因小鼠。PCR鉴定转基因小鼠的基因型,用RT-PCR和Western blotting方法筛选高表达品系。结果成功构建Cramp cDNA转基因载体,建立了Cramp转基因小鼠,通过RT-PCR和Western blotting方法筛选出3个高表达品系。结论建立了系统表达Cramp转基因小鼠,转入的Cramp基因在骨髓、脾脏、肝脏等组织高表达,为研究Cramp基因在衰老中的作用及机制提供了动物模型。     

大鼠肝癌模型建立的研究进展

肝癌动物模型是研究肝癌的重要依据,其在揭示肿瘤发病机制、评估治疗方法中的角色不可或缺。近年来,研究人员借助不同类型的动物模型不断获得有关肝癌及其治疗预后的丰富数据。本文通过总结常用的诱发性和移植性大鼠肝癌的建模方式及应用,以呈现近年来在构建大鼠肝癌模型实践中的进展。     

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。     

miR-106b转基因小鼠的建立

目的:建立miR-106b转基因小鼠模型,探讨其在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)发病中的作用。方法:构建miR-106b表达载体,显微注射法建立miR-106b转基因小鼠。PCR鉴定转基因小鼠的基因型,real time RT-PCR检测miR-106b转基因小鼠脑组织中miR-106b的表达情况,Western blot检测miR-106b转基因小鼠脑组织中TGFBR2蛋白的表达。结果:构建了高表达miR-106b转基因小鼠;与对照相比,miR-106b转基因小鼠脑组织中TGFBR2蛋白的表达升高。结论:miR-106b转基因小鼠的建立为研究该microRNA在AD发病中的作用提供了工具。     

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。     

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。     

透射电镜观察p21-（HBsAg/HBsAg）转基因小鼠肝癌细胞凋亡

目的观察p21HBsAg/HBsAg转基因小鼠肝癌细胞凋亡。方法用透射电镜观察p21HBsAg/HBsAg转基因小鼠肝癌细胞凋亡的形态学改变。结果细胞凋亡早期,细胞核染色体发生边集,核形不规整,核膜表面凹凸;凋亡中期,核内染色质凝聚,趋边呈月牙状,核膜孔消失,核膜呈波纹状皱缩;凋亡晚期,核固缩,细胞膜出芽形成小泡,可见凋亡小体。结论p21HBsAg/HBsAg转基因小鼠肝癌细胞凋亡具有典型性病变特征,是研究HBV感染诱发肝癌发病机理的合适动物模型。     

透射电镜观察p21HBHBsAg/HBsAg转基因小鼠肝癌细胞凋亡

目的 观察p21HBsAg/HBsAg转基因小鼠肝癌细胞凋亡.方法 用透射电镜观察p21HBsAg/HBsAg转基因小鼠肝癌细胞凋亡的形态学改变.结果 细胞凋亡早期,细胞核染色体发生边集,核形不规整,核膜表面凹凸;凋亡中期,核内染色质凝聚,趋边呈月牙状,核膜孔消失,核膜呈波纹状皱缩;凋亡晚期,核固缩,细胞膜出芽形成小泡,可见凋亡小体.结论 p21HBsAg/HBsAg转基因小鼠肝癌细胞凋亡具有典型性病变特征,是研究HBV感染诱发肝癌发病机理的合适动物模型.     

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。     

CLCN3/MMTV-PyMT转基因小鼠杂交群体的建立及鉴定

目的建立并鉴定CLCN3/MMTV-Py MT双转基因小鼠杂交群体,构建氯通道Cl C-3过表达的自发乳腺肿瘤转基因小鼠模型。方法将CLCN3转基因小鼠和MMTV-Py MT转基因小鼠分别进行繁殖,选取阳性子代鼠进行配对,培育杂交后代,然后通过PCR鉴定基因型、通过组织免疫荧光方法、Western blot检测转基因小鼠蛋白表达情况。结果成功繁育CLCN3转基因小鼠和MMTV-Py MT转基因小鼠,经PCR鉴定成功构建CLCN3/MMTV-Py MT双转基因鼠杂交群体,并成功保种和扩群,经组织免疫荧光和Western-blot分析双转基因小鼠的Cl C-3蛋白的表达高于MMTV-Py MT转基因小鼠。结论成功构建Cl C-3过表达的自发乳腺肿瘤转基因小鼠模型,为进一步研究Cl C-3在肿瘤生长和转移中的功能提供了良好的动物模型。     

登革病毒感染HepG2-严重联合免疫缺陷小鼠模型的建立

缺乏合适的动物模型将严重限制登革病毒（DENV）致病机制研究的进展。本研究旨在构建DENV感染小鼠模型,为阐明其致病机制提供实验材料。首先在严重联合免疫缺陷（ SCID）小鼠腹腔内接种人肝癌细胞株HepG2,构建人鼠嵌合体动物模型;移植后10 d腹腔接种DENV,通过检测病毒在体内分布及主要器官的组织学改变,评价该动物模型的实用价值。结果显示,在SCID小鼠成功移植HepG2并感染DENV后,出现病毒血症及主要器官严重损伤等现象,但无后肢麻痹等人类登革热无关症状。本研究成功构建了SCID-HepG2人鼠嵌合模型,该模型能支持DENV复制,并表现出部分人类DENV感染的临床症状,为研究DENV的致病机制提供了有价值的实验材料。     

转基因果蝇模型与多聚谷氨酰胺疾病

多聚谷氨酰胺(polyglutamine,PolyQ)疾病是由CAG三核苷酸异常重复扩增并编码多聚谷氨酰胺链而致病的一类疾病.目前,已经发现了9种PolyQ疾病,临床表现为成年起病,缓慢进展性的神经系统功能障碍.近年来许多研究者用转基因动物模型(小鼠、果蝇、斑马鱼等)研究神经退行性疾病的表型、发病机制及治疗,其中,果蝇以其独特的分子遗传学优势成为研究PolyQ疾病的理想模式生物.本文就运用转基因果蝇研究PolyQ疾病的表型及发病机制作一综述.     

显微注射法制备遗传工程小鼠模型的研究

遗传工程小鼠模型是基因功能、人类疾病发病机制及新药研究开发的最重要的模式生物之一。在建立遗传工程小鼠模型的众多方法中,显微注射法是目前国际上公认的制备转基因及基因剔除动物模型的首选。在进行了大量显微注射工作后,简要介绍建立遗传工程小鼠模型的基本技术与方法,并对在显微操作过程中较为关键的因素进行一些分析和讨论。     

London/Swedish双突变APP转基因小鼠的鉴定

鉴定及评价APP双突变阿尔茨海默病的转基因小鼠模型。方法将London/Swedish双突变APP基因插入到PDGF启动子下游,构建转基因表达载体,通过显微注射法建立APP695^V652I/K596N/M597L双突变转基因C57BL/6J小鼠。PCR鉴定APP695双突变转基因小鼠的基因表型,RT-PCR和Western blotting检测APP突变基因表达,免疫组化检测APP695双突变转基因小鼠大脑病理改变。水迷宫检测APP695^V652I/K596N/M597L转基因小鼠的行为学改变。结果建立了2个品系的人APP695^V652I/K596N/M597L转基因小鼠。抗Aβ1-17免疫组织化学显示APP695双突变转基因小鼠海马区阳性细胞数较APP695^V652I单突变转基因小鼠,及野生小鼠阳性细胞数明显增多,胞膜着色明显加深。双突变转基因小鼠在5月龄时可检测到老年斑。行为学检测显示APP695^V652I/K596N/M597L双突变转基因小鼠学习记忆能力比APP695^V652I单突变转基因小鼠有明显下降。结论APP695^V652I/K596N/M597L转基因小鼠较APP695^V652I转基因小鼠更早出现老年斑及学习认知能力障碍。成功建立了人APP695^V652I/K596N/M597L转基因小鼠阿尔茨海默病模型,为研究阿尔茨海默病发病机制和药物研发提供了有价值的动物模型。     

转基因小鼠源性胰腺癌原位移植瘤模型的构建与评价

目的 构建转基因LSL-Kras^G12D/+LSL-Trp53^R172H/+Pdx1-Cre(KPC)小鼠胰腺癌原位移植瘤模型,为研究胰腺癌的发展机制和治疗策略提供稳定、可靠的药物临床前研究动物模型。方法 将KPC转基因小鼠的自发胰腺癌的组织块进行C57BL/6J小鼠胰腺原位移植,利用超声进行肿瘤监测,对原发肿瘤和传代肿瘤进行苏木精-伊红(HE)染色和免疫荧光染色评价模型的肿瘤病理学特征。结果 KPC小鼠的自发肿瘤能够在C57BL/6J小鼠的胰腺上稳定生长,肿瘤增殖指标Ki67、基质纤维化标志物α-SMA、免疫细胞标志物CD45和CD206均稳定表达,该模型能够稳定地保留原发胰腺癌病理学特征,并发生与临床胰腺癌患者相似的广泛转移。结论 成功建立转基因小鼠源性胰腺癌原位移植瘤模型,该模型能够模拟出胰腺癌的基质环境和免疫细胞浸润情况,具有较好的稳定性和均一性,可以作为研究胰腺癌进展和治疗策略的有效药物临床前研究模型。