心肌特异性过表达KCNQ1V180L转基因小鼠-

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CSTR:16397.09.0I01000257

资源中文名称

心肌特异性过表达KCNQ1V180L转基因小鼠

资源英文名称

B6.Tg(α-MHC-h-KCNQ1 V180L)-GC/ILAS

疾病概述

KCNQ1（potassium voltage-gated channel subfamily Q member 1）该基因编码心脏动作电位复极化所需的电压门控钾通道。该基因突变与遗传性长QT综合征1(也称为Romano-Ward综合征)、Jervell和Lange-Nielsen综合征以及家族性房颤有关。该转基因小鼠表现为长QT综合征。

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KCNQ1^V180L突变片段插入α-MHC启动子下游构建心脏特异表达KCNQ1^V180L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KCNQ1^V180L突变蛋白的表达情况（图1）。

图1. KCNQl^V180L转基因小鼠的建立

注：(A) 将靶基因KCNQl^V180L插入心脏特异表达的α-MHC启动子下游，构建KCNQl^V180L转基因表达载体；(B) PCR鉴定KCNQl^V180L转基因小鼠基因型，M: DNA分子量标记；1：阳性对照；2：阴性对照；3：空白对照；6，8：阳性转基因小鼠；4，5，7：阴性转基因小鼠；(C) Western Blot分析KCNQl蛋白在转基因小鼠心脏组织中的表达。

模型表型数据

1.转基因小鼠出生后离乳前即出现猝死，最早记录为15天，最长记录为7月龄，死亡主要发生在出生后20天内，病理解剖大体观察未见明显心肌病变异常。至小鼠8月龄观察记录终点时转基因系小鼠的存活率为79.3%，阴性小鼠无死亡发生。Spss16.0软件Kaplan-Meier curves分析显示，转基因小鼠（n = 29）与阴性小鼠（n = 37）相比，死亡率具有显著性差异（图2，P < 0.01）。

图2. KCNQl^V180L转基因小鼠生存率分析

注：从出生后至8月龄时，阴性对照小鼠（n=37）无死亡发生，经Spss16.0软件Kaplan-Meier curves分析，KCNQl^V180L转基因小鼠死亡率显著性增加（n=29, P < 0.01）。

2.1、3、5和7月龄KCNQl^V180L转基因小鼠左室收缩和舒张末期内径显著减小（P<0.05；P<0.01），1和3月龄小鼠左室后壁厚度显著增加（P<0.05，P<0.01），从5月龄开始转基因小鼠与阴性对照小鼠室壁厚度差异消失。1月龄小鼠短轴缩率显著增大（P<0.001），从3月龄开始转基因小鼠与阴性对照小鼠短轴缩率差异消失（表1和图3A）。

表1. 1、3、5和7月龄KCNQl^V180L转基因小鼠超声分析

组别 (Group）只数（Number）	阴性对照（NTG） 35		KCNQl V180L 7	阴性对照（NTG） 43	KCNQl V180L 8		阴性对照（NTG） 25	KCNQl V180L 6		阴性对照（NTG） 28	KCNQl V180L 6
月龄（Age）		1		3		5			7
左室舒张末期内径, (LVEDD)mm	3.30±0.21		3.09±0.05*	3.59±0.28	3.27±0.28*		3.72±0.24	3.40±0.29*		3.81±0.25	3.45±0.30**
左室收缩末期内径, (LVESD)mm	2.01±0.19		1.56±0.09**	2.35±0.27	2.04±0.28*		2.49±0.26	2.18±0.41*		2.58±0.28	2.28±0.21*
左室舒张末期后壁厚度, (LVPWD)mm	0.49±0.08		0.58±0.14*	0.60±0.08	0.70±0.05**		0.60±0.09	0.57±0.10		0.63±0.08	0.61±0.12
左室收缩末期后壁厚度, (LVPWS)mm	0.78±0.09		0.99±0.17**	0.87±0.10	0.96±0.10*		0.84±0.15	0.79±0.08		0.87±0.12	0.84±0.11
左室射血分数, (LVEF)%	70.35±5.93		81.94±2.65***	64.45±6.64	69.06±5.41		61.86±6.86	66.69±9.64		61.11±7.13	63.80±3.77
左室短轴缩短率, (LVFS)%	39.05±4.80		49.37±2.89***	34.71±4.90	37.90±4.21		32.97±5.19	36.42±7.27		32.44±5.14	33.91±2.74

注：*P <0.05, **P <0.01, ***P <0.001.

3.从1月龄开始记录转基因小鼠II导联心电变化，BIOPAC MP150分析系统分析心肌电生理各项参数变化，结果与阴性小鼠相比，1，3，5和7月龄时KCNQl^V180L转基因小鼠QT间期显著延长（P<0.05）；1，3和5月龄时QRS间期显著延长（P<0.01）；7月龄时R波峰值显著增加（P<0.01），S波峰值显著降低（P<0.01）（图3B和表2）

图3. KCNQl^V180L转基因小鼠M型超声与心电表型分析

注：(A) 7月龄阴性对照及KCNQl^V180L转基因小鼠心脏左室纵向M型超声分析截图；(B) 7月龄阴性对照及KCNQl^V180L小鼠经II导联，BIOPAC MP150系统分析心电信号截图。

表2. KCNQl^V180L转基因小鼠心电参数变化

组别(Group）只数（Number）	阴性对照（NTG） 6	KCNQl V180L 5	阴性对照（NTG） 7	KCNQl V180L 6		阴性对照（NTG） 9	KCNQl V180L 6		阴性对照（NTG） 4	KCNQl V180L 5
月龄（Age）	1		3		5			7
R波高度, (R amplitude) 1/100 mV	57.1±12.4	45.5±7.1	33.5±12.2	33.6±9.1		29.8±6.0	36.0±12.9		28.3±3.5	39.0±6.1*
S 波高度, (S amplitude) 1/100 mV	42.0±51.0	38.8±11.6	47.9±4.1	29.4±13.6		64.3±33.8	30.2±21.7		48.0±21.9	26.8±11.0*
T 波高度, (T amplitude) 1/100 mV	28.3±9.1	53.2±11.6*	26.4±16.1	41.2±14.6		27.6±5.8	30.5±4.5		13.7±4.0	21.3±14.5
QRS 间期, (QRSduration) sec	45.7±0.3	69.2±5.4*	56.0±7.5	67.2±6.0*		57.9±5.8	66.0±2.3*		68.3±5.0	68.5±6.8
QT间期, (QT interval) sec	71.5±3.6	97.6±12.1*	75.3±11.7	91.7±8.8*		80.9±7.7	89.6±8.8*		77.5±5.3	91.8±7.1*
R-R峰间期, (R-R interval) ms	129.3±8.3	142.8±15.9	129.4±13.8	140.4±9.5		132.6±11.9	138.8±9.8		125.0±6.0	142.1±11.8

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KCNQlV180L转基因小鼠表现为长QT综合征病理表型，该模型可应用于心律失常，特别是长QT综合征发病机制，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.吕丹, 鲍丹, 董伟, 陈炜, 张旭, 曹兴水, 张连峰. 心脏特异性表达KCNQ1V180L转基因小鼠的建立及表型分析[J]．中国比较医学杂志, 2012, 22(11): 16-22.

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