心肌组织特异性过表达LMNAE82K转基因小鼠-

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CSTR:16397.09.0I01000234

资源中文名称

心肌组织特异性过表达LMNAE82K转基因小鼠

资源英文名称

B6.Tg(α-MHC-LMNA E82K)-GC/ILAS

疾病概述

LMNA（lamin A/C ）决定细胞核的大小及形状，与细胞核的稳定性、染色质结构以及基因表达有关。LMNA参与有丝分裂，被认为是构成染色质的重要成分，参与基因的表达调控。该转基因小鼠表现出扩张型心肌病病理表型。

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LMNA^E82K突变片段插入α-MHC启动子下游构建心脏特异表达LMNA^E82K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LMNA^E82K突变蛋白的表达情况（图1）。

图1. LMNA^E82K转基因小鼠模型的建立及鉴定

注：将LMNA^E82K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; 5,6: LMNA^E82K阳性转基因小鼠; 4,7: 阴性转基因小鼠. Western Blot分析LMNA^E82K突变蛋白表达(C). WT: 同龄阴性对照小鼠; F₀30: 首建鼠30号; F₀35: 首建鼠35; GAPDH: 内参.

模型表型数据

1.从3月龄开始LMNA^E82K转基因小鼠即出现死亡，至10月龄时F₀30系和F₀35系小鼠死亡率分别为15.8%（n = 19）和11.1%（n = 18）。

2.LMNA^E82K突变使心重比增加10%（图2A, n = 14, P < 0.01）。

3.LMNA^E82K转基因小鼠表现为进行性心室扩张和收缩功能下降（表1，图2B-C），心肌细胞排列不齐，间质纤维化增加，肥厚标志物BNP, Actα1 and Col3α1表达显著增高（图2D-F）

4.LMNA^E82K转基因小鼠心电出现异常，PR间期和QRS间期显著增长（表2）。

5.LMNA^E82K转基因小鼠心肌细胞凋亡显著增加（图3, 5.67 ± 2.94% vervus 0.67 ± 1.03 %, P < 0.01），同时线粒体依赖和非依赖凋亡通路中Fas, caspase 8,9,3及细胞色素c的释放均显著增加（图4-5）。

图2. LMNA^E82K转基因小鼠心脏形态功能及肥厚标志物分析

注：LMNA^E82K转基因小鼠心重/体重比值(A, n=14, ^‡P <0.01 versus WT)，M型超声分析截图(B), 心脏切片H&E染色整体(C)及高倍(D)截图, 心脏切片Masson染色(E), 及心肌肥厚标志物(F)的表达.

表1. 6月龄LMNA^E82K转基因小鼠超声参数

Parameters	NTG	LMNA^E82K(F₀30)	LMNA^E82K (F₀35)
Number of mice	19	18	18
LVEDD, mm	3.92 ±0.24	4.59 ±0.29^#	4.41 ±0.23^#
LVESD, mm	2.71±0.28	3.57±0.47^#	3.49±0.26^#
LVPWD, mm	0.66 ±0.09	0.56 ±0.10^‡	0.56 ±0.06^‡
LVPWS, mm	0.91 ±0.09	0.72 ±0.12^#	0.71 ±0.07^#
LVAWD, mm	0.74 ±0.07	0.68 ±0.08	0.61 ±0.06^#
LVAWS, mm	0.94 ±0.12	0.83 ±0.13*	0.77 ±0.09^#
EF%	58.76 ±6.38	48.65 ±8.96^#	45.99 ±9.63^#
FS%	30.86 ±4.46	24.76 ±5.38^#	23.28 ±5.08^#
HR, bpm	441.72 ±60.38	423.60 ±55.85	437.97 ±60.14

注：LV: 左室; LVEDD: 左室舒张末期内径; LVESD: 左室收缩末期内径; LVPWD: 左室舒张末期后壁厚度; LVPWS: 左室收缩末期后壁厚度; LVAWD: 左室舒张末期前壁厚度; LVAWS: 左室收缩末期前壁厚度; EF%: 射血分数; FS%: 短轴缩短率; HR: 心率. *P <0.05 versus NTG mice; ^‡P <0.01 versus NTG mice;^#P <0.001 versus NTG mice.

表 2. 7月龄LMNA^E82K转基因小鼠心电参数

Parameters	NTG	LMNA^E82K (F₀30)	LMNA^E82K(F₀35)
Number of mice	6	7	7
PR interval, ms	0.0269 ±0.0019	0.0298 ±0.0028	0.0290±0.0036
QRS duration, ms	0.0112±0.0014	0.0129±0.0028	0.0134±0.0017*

注：PR interval: PR间期; QRS duration: QRS间期. *P <0.05 versus NTG mice.

图3. LMNA^E82K转基因小鼠心肌细胞TUNEL染色分析

注：LMNA^E82K转基因小鼠心脏切片TUNEL染色(A)及凋亡细胞定量分析(B), n=3, ^‡P <0.01 versus NTG mice.

图4. LMNA^E82K转基因小鼠心肌组织Fas, caspase 8,3表达分析

注：Western blot 法分析LMNA^E82K转基因小鼠心肌组织中Fas, caspase 8,3蛋白的表达(A)及灰度扫描定量分析(B), n=3, *P <0.05 versus NTG mice; ^‡P <0.01 versus NTG mice;^#P <0.001 versus NTG mice.

图5. LMNA^E82K转基因小鼠心肌组织caspase 9和细胞色素c表达分析

注：Western blot 法分析LMNA^E82K转基因小鼠心肌组织中caspase 9和细胞色素c的表达(A)及灰度扫描定量分析(B), n=3, ^#P <0.001 versus NTG mice.

动物模型的评价与验证

心肌组织特异性过表达LMNAE82K转基因小鼠表现为典型的扩张型心肌病病理表型，该模型可应用于心肌病，特别是扩张型心肌病发病机制，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

1.Dan Lu, Hong Lian, Xiaojuan Zhang, Haitao Shao, Lan Huang, Chuan Qin, Lianfeng Zhang. LMNA E82K Mutation Activates FAS and Mitochondrial Pathways of Apoptosis in Heart Tissue Specific Transgenic Mice. PLoS ONE. 2010 Dec 6; 5(12): e15167.
2.Lu D, Ma Y, Zhang W, Bao D, Dong W, Lian H, Huang L, Zhang L. Knockdown of Cytochrome P450 2E1 Inhibits Oxidative Stress and Apoptosis in the cTnTR141W Dilated Cardiomyopathy Transgenic Mice. Hypertension. 2012 Jul; 60(1): 81-89.

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