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标识符 CSTR:16397.09.0I01000219
资源中文名称 心肌组织特异性过表达cTnIR145G转基因小鼠
资源英文名称 B6.Tg(α-MHC-h-cTnI R145G)-GC/ILAS
疾病概述 cTnI (cardiac troponin I) 是抑制亚基,其可阻断肌动蛋白-肌球蛋白的相互作用,从而介导横纹肌松弛。该基因编码的蛋白仅在心肌组织中表达。肌钙蛋白I在诊断心力衰竭和缺血性心脏病方面应用较广。该基因R145G突变转基因小鼠,表现为肥厚型心肌病临床患者病理表型。
实验动物背景信息

C57BL/6J

模型制作方法

扩增并经测序比对正确的cTnIR145G突变片段插入α-MHC启动子下游构建心脏特异表达cTnIR145G表达载体。用显微注射法将线性化的转基因载体注射到C57BL/6J小鼠的受精卵中,用ICR小鼠作假孕受体,制备转基因小鼠。PCR法鉴定小鼠基因型,Western Blot分析cTnIR145G突变蛋白的表达情况(图1)。

 


图1. cTnIR145G转基因小鼠模型的建立及鉴定

注:将cTnIR145G突变基因片段插入α-MHC心脏组织特异性启动子下游构建转基因表达载体(A). PCR法鉴定小鼠基因型(B), M: 分子量标记; 1: 阳性对照; 2: 阴性对照; 3: 空白对照;  5,8: cTnIR145G阳性转基因小鼠; 4,6,7: 阴性转基因小鼠. Western Blot分析cTnIR145G突变蛋白表达(C), WT: 同龄阴性对照小鼠; F028, 24, 4, 45: 首建鼠28,24,4,45号; GAPDH: 内参,灰度扫描定量分析蛋白表达情况(D).

 
模型表型数据

1.从24号首建鼠仔代小鼠从出生后即陆续出现死亡,最早记录为17天,最长记录为出生后60天,至小鼠3月龄观察期终点时,经Spss16.0软件Kaplan-Meier curves分析显示,24号转基因系,与NTG小鼠、4号及45号两系小鼠及相比,生存率具有显著性差异[图2,F024, 0% (n = 37); F04, 100% (n = 16); F045, 96% (n = 25); P < 0.001],而4号和45号两系小鼠与NTG小鼠生存率无显著性差异。

图2. CYP2E1转基因小鼠生存率分析

注:记录小鼠从出生至3月龄时, 24号,4号及45号转基因各系小鼠的存活率。Spss16.0软件Kaplan-Meier curves分析显示,NTG小鼠无死亡发生,24号与4及45号两系小鼠及阴性对照小鼠死亡率具有显著性差异(P < 0.001),而4号和45号两系小鼠与NTG小鼠死亡率无显著性差异。

2.于20日龄时对24号转基因系小鼠进行心脏超声影像分析,结果反映心脏形态及功能的超声参数[左室收缩末期内径(left ventricular end-systole diameter, LVESD),左室收缩末期后壁厚度(left ventricular posterior wall at end-systole, LVPWS)及短轴缩率(percent fractional shortening, FS%)]未见明显变化。于1、3和7月龄对4号及45号转基因系阳性小鼠和NTG小鼠进行心脏超声影像分析,结果显示,与NTG小鼠相比,4号转基因系1月龄[NTG, 2.02 ± 0.21(n=26), TG, 1.78 ± 0.22 (n=8), P < 0.01],3月龄[TG, 2.38 ± 0.26(n=25), TG,1.90 ± 0.30 (n=8), P < 0.001]及7月龄[NTG, 2.54 ± 0.22(n=18), TG, 2.06 ± 0.34(n=6), P < 0.001]小鼠LVESD显著减小(图3A),左室容积显著减小,左室后壁厚度显著增加,1月龄[NTG, 40.19 ± 4.54 (n=26), TG, 42.58 ± 5.24 (n=8)],3月龄[NTG, 35.60 ± 4.78 (n=25), TG, 43.00 ± 6.32 (n=8), P < 0.01]及7月龄[NTG, 32.59 ± 4.69(n=18), TG, 40.63 ± 4.55(n=6), P <0.01]小鼠FS%显著增大(图3B)。同时,4号及45号转基因系小鼠超声检查结果相近,图3仅列出4号转基因系小鼠LVESD及FS%的比较结果,其他参数及45号小鼠结果未列出。

图3. cTnIR145G转基因小鼠心脏LVESV及FS%变化

 

3.于7月龄时,对4号转基因系小鼠进行病理组织学观察,与NTG小鼠相比(图4A, C),转基因阳性小鼠室壁增厚,心腔缩小,心肌细胞排列出现紊乱,心肌细胞出现不均匀肥大(图4B, D)。而于20日龄时对24号转基因系小鼠进行病理组织学观察,于NTG小鼠相比(图4E),转基因阳性小鼠心肌形态结构未见明显异常(图4F)。

图4. cTnIR145G转基因小鼠组织学改变

注:于7月龄时,阴性对照小鼠(A,C)和4号转基因系小鼠(B,D)心脏石蜡切片H&E染色长轴及高倍截图,20日龄时,阴性对照小鼠(E)及24号转基因系小鼠(F)心脏石蜡切片H&E染色高倍截图。

 

4.24号转基因系小鼠于出生后第20天记录II导联心电变化,LabChart软件包分析心电记录各项参数变化,结果与NTG小鼠相比,QT间期[NTG, 0.018 ± 0.0056( n=7), TG, 0.027 ± 0.0069 (n=5), P<0.05]及R-R间期[NTG, 0.123 ± 0.0094 (n=7), TG, 0.147 ± 0.0107 (n=5), P<0.01]显著延长,而QRS间期无显著变化(表1),提示24号转基因系小鼠存在心室复极化缺陷。

表1. 24号转基因系20日龄小鼠心电参数变化

Parameters

NTG

cTnIR145G(F0 24)

Number of mice

7

5

PR interval, s

0.036 ± 0.0030

0.035 ±0.0078

QRS duration, s

0.008 ± 0.0009

0.009 ±0.001

QT interval, s

0.018 ± 0.0056

0.027 ± 0.0069*

R-R interval, s

0.123 ± 0.0094

0.147 ± 0.0107**

注:*P <0.05;**P <0.01

动物模型的评价与验证 心肌组织特异性过表达cTnIR145G转基因小鼠表现为典型的肥厚型心肌病病理表型,该模型可应用于心肌病,特别是肥厚型心肌病发病机制,相关基因功能研究及药物筛选等领域。
保存方式 冷冻
合作方式 不限定
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备注