标识符 | CSTR:16397.09.0C01000189 | ||||||||||||||||||||||
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资源中文名称 | 条件性Enpp1-Floxp敲除小鼠模型 | ||||||||||||||||||||||
资源英文名称 | Enpp1-Floxp conditional knockout mouse model | ||||||||||||||||||||||
疾病概述 | 低磷性佝偻病(Hypophosphatemicriskers)是儿童常见的代谢性骨病,是由于各种原因引起肾小管对磷的重吸收障碍,从而导致骨发育不良的一组肾失磷性代谢性骨病,临床表现为低磷血症、身材矮小、双下肢骨骼畸形。儿童期的低磷性佝偻病多为遗传性,包括常染色体显性遗传(ADHR)、常染色体隐性遗传(ARHR)、X连锁遗传(XLHR)、伴高钙尿症的遗传性低磷性佝偻病(HHRH)等。Enpp1基因是已确定的可导致低磷性佝偻病的基因之一,属于常染色体隐性遗传。婴儿全身动脉钙化(Generalized Arterial Calcification of Infancy,GACI)是少见的疾病,其特点是伴不规则内膜增厚的弥漫性动脉钙化,冠状动脉受累,通常在9个月前死亡。Enpp1基因也被证实与GACI有关。它编码的蛋白是一种II型跨膜糖蛋白,属于核苷焦磷酸酶/磷酸二酯酶家族,最早发现于浆细胞(PC)中;在许多非淋巴组织中表达,包括软骨、心脏、肾脏、肝脏和唾液腺,并在软骨细胞、成骨细胞和血管平滑肌细胞中高表达;参与多种生物学途径。首先,ENPP1蛋白具有广泛的底物特异性,包括ATP、UTP、cAMP和2'3'-cGAMP。该酶催化5' -磷酸二酯酶键,主要在ATP中,生成核苷5'-单磷酸和无机焦磷酸盐(PPi),后者是骨形成过程中矿物结晶的抑制剂。对于Enpp1基因进行失活突变或基因沉默的小鼠,由于关节和椎旁韧带过度钙化,表现出“关节僵硬”和“踮脚走路”的表型。Enpp1突变也会导致小鼠和人类的血管钙化,导致人类常染色体隐性低磷血症性佝偻病(ARHR)或婴儿期广义动脉钙化(GACI)。其次,ENPP1通过将ATP分解为AMP来介导核苷酸循环,而AMP再被5'核苷酸酶转化为腺苷,腺苷则被自由地运输到细胞中进行新陈代谢。ATP和腺苷都具有免疫调节功能。第三,ENPP1参与脂肪细胞分化,并在碳水化合物代谢和胰岛素抵抗中发挥作用;ENPP1与胰岛素受体结合,抑制下游信号通路,从而诱导胰岛素抵抗和葡萄糖耐受。第四,ENPP1对于正常B细胞的发育是必不可少的,而且对于长寿浆细胞(LLPC)的发育和生存更是至关重要。Enpp1突变模型也应用于衰老研究。 | ||||||||||||||||||||||
实验动物背景信息 | C57BL/6J小鼠 |
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模型制作方法 | 基因敲除构建设计 |
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模型表型数据 | 条件性Enpp1-Floxp敲除小鼠杂合子采用PCR方式进行基因敲除的鉴定。 (1)引物信息:见表1
表4. 鉴定引物序列
引物不同组合检测分析: F1+R1引物PCR检测L端floxp插入情况: ①纯合子(f/f):只有一条KI:225 bp带 ②杂合子(f/w):两条带,一条为KI:225 bp,一条为WT:191 bp ③野生型(wt):只有一条WT:225 bp带
F2+R2引物PCR检测R端floxp插入情况: ①纯合子(f/f):只有一条KI:236 bp带 ②杂合子(f/w):两条带,一条为KI:236 bp,一条为WT:202 bp ③野生型(wt):只有一条WT:202 bp带
F+R引物PCR检测两端floxp插入情况: 需要测序判断,测序引物为F(或R1)和F(或F2) ①纯合子(f/f):测序峰型为单峰,比对与Donor序列一致,插入两个floxp序列 ②杂合子(f/w):测序峰型为双峰,能读出含有floxp序列的套峰 ③野生型(wt):测序峰型为单峰,比对与野生型序列一致 测序结果:将F/R 引物扩增的PCR 产物测序确认该小鼠为均为两端精确插入floxp列的杂合子,具体见图3。黑色箭头代表野生型序列,红色箭头代表插入的序列,L端和R端测序的峰形分析,都可确认该小鼠floxp序列(ATAACTTCGTATAGCATACATTATACGAAGTTAT)精确插入指定位置。说明条件性Enpp1-floxp敲除小鼠构建成功。 L端floxp插入分析(测序引物:F) R端flxop插入分析(测序引物:R) 图3. F/R 引物扩增的PCR 产物测序结果 |
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动物模型的评价与验证 | Enpp1基因编码的蛋白是一种II型跨膜糖蛋白,属于核苷焦磷酸酶/磷酸二酯酶家族,最早发现于浆细胞(PC)中;在许多非淋巴组织中表达,包括软骨、心脏、肾脏、肝脏和唾液腺,并在软骨细胞、成骨细胞和血管平滑肌细胞中高表达;参与多种生物学途径。对于Enpp1基因进行失活突变或基因沉默的小鼠,由于关节和椎旁韧带过度钙化,表现出“关节僵硬”和“踮脚走路”的表型。Enpp1突变也会导致小鼠和人类的血管钙化,导致人类常染色体隐性低磷血症性佝偻病(ARHR)或婴儿期广义动脉钙化(GACI)。Enpp1突变模型也表现出过早 | ||||||||||||||||||||||
保存方式 | 活体 | ||||||||||||||||||||||
合作方式 | 不限定 | ||||||||||||||||||||||
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备注 |