| 标识符 | CSTR:16397.09.0G01001255 |
|---|---|
| 资源中文名称 | CTLA4基因敲除小鼠模型 |
| 资源英文名称 | CTLA4 knockout mouse _model |
| 疾病概述 | 正常情况下，人体免疫系统对自身成分不会产生反应，称自身免疫耐受。自身免疫性疾病是机体自身免疫耐受机制失调或破坏，导致自身组织器官损伤或出现功能异常的免疫病理状态。自身免疫性疾病种类很多，其诱因和临床表现各不相同，但多呈反复发作和慢性迁延趋势，严重影响患者的工作和生活质量。 自身免疫性疾病典型症状： 多器官系统受累，可有发热、面部红斑、关节痛、脱发、口腔溃疡等，可累及肾脏、血液系统、心血管及神经系统等。 临床表现为： ⑴病人血清中常可检出高浓度自身抗体。 ⑵出现与免疫反应有关的病理变化，病变部位主要是有淋巴细胞和浆细胞浸润为主的慢性炎症。 ⑶大多数原因不明，可能与遗传、感染、药物及环境等因素有关。 ⑷病程一般较长，多为发作与缓解反复交替出现。 ⑸一般女性多于男性。 ⑹可进行动物复制。 在正常的免疫过程中，T细胞的有效激活是其能发挥免疫效应的前提及保证，若T细胞的活化不完全或者处于免疫应答无能状态时，则不能发挥杀灭肿瘤细胞的作用。T细胞的活化需要双信号同时刺激，即第一信号和第二信号的协同作用。第一信号来自于APC细胞表面的抗原肽-MHC复合物和T细胞表面的相对应受体相结合所传导，第二信号来自于APC细胞表面的共刺激分子与T细胞表面的相对应受体相结合所传导。 目前已经知道的最主要的共刺激分子是B7-1和B7-2，他们所对应T细胞表面受体为CD28，他们结合传递的是刺激性第二信号，和第一信号协同刺激T细胞的活化。近年来的研究发现，CTLA4与CD28会竞争性的与B7蛋白家族相结合，并且CTLA4与B7蛋白结合的亲和力是CD28的二十多倍，他们结合后在免疫反应的前期阶段传递抑制性信号，导致T细胞的活化受到抑制。免疫检验点CTLA4相当于是机体进化出来的刹车机制，它在维持免疫内稳态及防止免疫系统用力过猛之间发挥着重要作用，肿瘤细胞可以通过激活CTLA4信号通路从而躲避机体的抗肿瘤免疫效应。 1995年, 加拿大Tak Mak和美国Arlene Sharpe的实验室报道CTLA-4基因敲除小鼠会自发出现严重的自身免疫性疾病并迅速死亡。 |
| 实验动物背景信息 | c57bl/6小鼠也被称为c57 black 6，1921年被培育出来，属于近交品系。该品系的最主要的两个特点就是品系稳定和易于繁殖。另外c57bl/6小鼠是第一个完成基因组测序的小鼠品系。 |
| 模型制作方法 | 利用CRISPR /Cas9 技术，建立CTLA4基因敲除小鼠模型，利用PCR、RT-PCR和Western Blot 的方法进行鉴定及分析。
|
| 模型表型数据 | 4.1CTLA4敲除小鼠模型的建立 将F0代小鼠与C57小鼠进行杂交，获得杂合子CTLA4 +/-,将杂合子互交并将子代进行基因型鉴定（图2），得到纯合敲除小鼠CTLA4 -/-。
图2 PCR鉴定子代小鼠基因型 注：使用PCR鉴定子代小鼠基因型，突变可传代。M：Marker（TaKaRa，DL2000）；H: 水。-/-：CTLA4基因敲除纯合子小鼠；+/-：CTLA4基因敲除杂合子小鼠；+/+：野生型小鼠。 4.2 CTLA4敲除小鼠生存率及体重变化 早有研究表明，CTLA4基因敲除小鼠会在出生后1月内，由于严重的自身免疫疾病死亡。我们统计了小鼠出生后的生存率及体重变化， CTLA4基因敲除小鼠在出生后3-5周内死亡（图3a）。CTLA4基因敲除小鼠在出生后2周时体重与野生型小鼠相差不多，但在3-4周时体重明显轻于野生型小鼠（图3b），体型也更小（图3c）。
注：a：CTLA4基因敲除及同窝野生型小鼠出生后8周内的生存率，CTLA4基因敲除小鼠在出生后3-5周内死亡（n=8）。b: CTLA4基因敲除及同窝野生型小鼠出生4周内的体重变化，CTLA4基因敲除小鼠在出生2周后体重增长缓慢（n=6）。c：CTLA4基因敲除及同窝野生型小鼠体型对比。 图3 CTLA4基因敲除小鼠生存率及体重变化 4.3 CTLA4敲除小鼠组织中蛋白表达 为了鉴定转基因小鼠是否在蛋白水平发生CTLA4敲除，取1-2月龄小鼠脾、肺进行Western Blot，分别使用种属反应性为小鼠、大鼠和人的CTLA4抗体检测蛋白表达（图4）。
图4CTLA4在敲除小鼠中的蛋白及mRNA表达 注： +/+：野生型小鼠；-/-：CTLA4基因敲除纯合子小鼠。 4.4 敲除CTLA4基因可导致自身免疫疾病 文献报道，CTLA4基因敲除小鼠会由于严重的自身免疫疾病，在出生后3-4周内死亡，这与我们观察到的结果相似。HE染色结果显示，CTLA4敲除小鼠表现出淋巴样细胞向非淋巴组织（如心脏、肝脏）的浸润（图5b，d）。
图5组织中淋巴细胞浸润 注：在CTLA4-/-小鼠中，淋巴细胞广泛浸润到非淋巴组织中（b, d），图中显示的是心脏（a，b）和肝（c，d）的组织切片HE染色。比例尺=100μm。 |
| 动物模型的评价与验证 | 1基因型鉴定 在基因水平鉴定，可以检测到纯合小鼠。 2 该基因在敲除组织部位的蛋白表达水平 对敲除小鼠组织取材，在组织器官中，无法检测到CTLA4蛋白。 3生长发育和生存率情况 该敲除小鼠在出生后3-5周内死亡，在出生后2周时体重与野生型小鼠相差不多，但在3-4周时体重明显轻于野生型小鼠。 |
| 保存方式 | 冷冻 |
| 合作方式 | 仅限合作研究 |
| 相关文章 | |
| 备注 |
京公网安备 11010502043083号