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标识符 CSTR:16397.09.0J01001124
资源中文名称 三转基因银屑病小鼠模型
资源英文名称
疾病概述 银屑病(牛皮癣,Psoriasis)是一种以表皮过度增生和真皮慢性炎症反应为特征的常见皮肤病。白色人种发病率较高约为2-5%,黄种人发病率较低约为0.5%, 难根治,易复发。目前发病原因不明,与呼吸道感染,胃炎,饮食习惯,精神紧张、忧虑,不当使用激素药物等有关。
实验动物背景信息

  银屑病是人类特有的一类疾病,在动物中少见,银屑病动物模型的制作主要采用化学制剂诱导,基因修饰或组织移植等方式制备,可以在一定程度上模拟银屑癣的病理表型、慢性炎症等,但是各有优缺点。信号传导与转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)是STAT转录因子家族的一员,STAT3参与皮肤伤口的愈合、角质细胞迁移、毛囊生长、抵抗皮肤的放射损伤等,皮肤转基因表达活化的STAT3可引发类似银屑病的病变,而抑制STAT3表达可以改善银屑病症状;尿激酶型纤溶酶激活剂(Plasminogen activator, urokinase,PLAU)是多种血纤维蛋白溶酶原的激活因子,PLAU 和PLAU受体(Plasminogen activator, urokinase receptor,PLAUR,)也叫做UPAR或CD87,都在皮肤组织表达,PLAU/PLAUR表达升高可能是银屑病发生的重要原因。利用转基因技术,将STAT3、PLAU和PLAUR同时转入小鼠基因组,建立皮肤特异表达三种基因的转基因小鼠,小鼠表现毛囊发育异常、表皮过度增生和慢性炎症,可以作为多病因综合小鼠银屑病。

模型制作方法

  用PCR的方法克隆人PLAU,PLAUR及鼠STAT3三种基因的开放阅读框,均插入表皮特异性表达启动子下游构建人PLAU,PLAUR及鼠STAT3三种表达载体。用显微注射法将三种混合后的转基因载体注射到C57BL/6J小鼠的受精卵中,制备三转基因银屑病小鼠。

模型表型数据

(一)三转基因小鼠基因型

  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,转入到假孕受体ICR小鼠中,小鼠出生后9-14d提取基因组DNA,用PCR扩增目的基因片段来检测转基因小鼠,三种目的基因片段分别为PLAU基因545bp,PLAUR基因475bp,STAT3基因550bp(图1)。

图1  PCR鉴定转基因小鼠基因型

注:P:阳性对照;N:阴性对照;W:空白对照;M:DNA相对分子质量标记; 1、4、7是F0代阳性转基因小鼠;2、3、5、6、8是F0代阴性小鼠。

(二)人PLAU,PLAUR及鼠STAT3三种基因的表达

  首先用Western blot 分析1月龄的转基因小鼠皮肤中人PLAU,PLAUR及鼠STAT3的表达情况,结果显示三种蛋白在皮肤中均有表达,表达量各有差别(图2)。

图2 三种基因在转基因小鼠皮肤中的表达

注:WT:野生型小鼠;TG1、TG4、TG7:转基因小鼠;内参:β-actin。 

(三)转基因小鼠与同龄野生型小鼠表皮差异

  Western blot 结果显示TG4皮肤中主要高表达PLAU和STAT3,而TG7皮肤中PLAU,PLAUR和STAT3均高表达。 和TG4小鼠比较TG7小鼠表型更明显,说明三种基因同时表达对病理发生是关键。TG7小鼠在1月龄就表现腹部毛发稀疏,无光泽,表皮粗糙,至4月龄表现典型腹部皮肤红肿和炎症(图3)。皮肤炎症主要表现在腹部,背部表型不明显。除皮炎表型外,小鼠生育和发育无异常。

图3 转基因小鼠表皮表型

(四)皮肤病理表型

  选用4月龄的转基因阳性和同龄野生小鼠,取背部及腹部皮肤,HE染色,镜下观察显示,转基因小鼠真皮变簿(图4A),表皮过度角化和棘层增厚(图4B),毛囊减少和发育异常,部分毛囊内未见毛干(图4C),角化不全区域内可见中性白细胞构成的小脓肿(Munro氏小脓肿)和真皮炎细胞浸润((图4D)。

图4 病理观察

注:对4月龄野生型小鼠(WT)和三转基因基因小鼠(TG7)的腹部皮肤进行H&E染色和病理观察,显示转基因小鼠真皮变薄(A,白色箭头所示),表皮过度角化(B,黑色箭头所示)和棘层增厚(B, 黄色箭头所示),毛囊减少和发育异常(C,红色箭头所示),出现Munro氏小脓肿(D,绿色箭头所示)和真皮炎细胞浸润(D,蓝色箭头所示)。

动物模型的评价与验证
保存方式 活体
合作方式
相关文章 高祥,刘宁,葛文萍,潘烁,张海涛,张连峰,董伟.三转基因银屑病小鼠模型建立与表型分析[J].中国比较医学杂志,2015,25(7):11~15.
备注 目前该模型以活体保种模式保存于实验动物资源研究中心