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壁报交流~LAMA2-相关先天性肌营养不良小鼠模型研究

作者:谈丹丹 等 日期:2021-11-07 浏览量:39

第九届北京罕见病学术大会暨2021京津冀罕见病学术大会征文(46)

1北京大学第一医院 儿科

2北京大学基础医学院 心血管研究所  

谈丹丹1,刘艺丹1,沈蔷2,张弘2,熊晖1*

通讯作者:熊晖

基金项目:国家重点研发计划(2016YFC0901505);国家自然科学基金(8l571220);北京市自然科学基金(7212116);儿科遗传性疾病分子诊断与研究北京市重点实验室(BZ0317)

背景与目的:基于临床发现的中国患者LAMA2高频突变区域(第3-4外显子),我们采用CRISPR/Cas9技术构建了引起LAMA2框外突变的纯合第3外显子缺失且第4外显子5’端移码突变的小鼠,研究LAMA2基因第3外显子靶向敲除小鼠的表型,证实其为新的LAMA2-相关先天性肌营养不良(LAMA2-related congenital muscular dystrophy, LAMA2-CMD)小鼠模型。

方法:LAMA2基因第3外显子靶向敲除的杂合子C57BL/6小鼠近交,培育子代小鼠并鉴定基因型,分析模型鼠(纯合突变)及野生型小鼠的生存期、体重、步态、四肢抓力、跑台电击次数、肌肉病理、肌肉MRI、肌肉转录组学等差异。

结果:模型鼠预期基因片段大小与琼脂糖凝胶电泳结果相符,cDNA证实为LAMA2纯合第3外显子缺失且第4外显子5’端移码突变。模型鼠中位生存期为24天(17-33天)。模型鼠生后17天内体重缓慢增长,其后下降,且各时间点均显著落后于野生型小鼠。野生型小鼠生后24天内四肢抓力不断增加,模型鼠生后21天内四肢抓力缓慢增加,其后下降,且各时间点均显著低于野生型小鼠。生后第18-24天模型鼠较野生型小鼠跑台电击次数显著增加。生后第4天模型鼠肌肉组织呈轻度病变,2周龄时呈典型肌营养不良病理改变,伴纤维化及巨噬细胞浸润,laminin ?1在病变严重部位代偿性表达增加。肌肉MRI提示2、3周龄模型鼠臀部及后肢肌肉异常信号。2周龄模型鼠与野生型小鼠的肌肉组织RNA测序结果显示肌纤维骨架、细胞外基质、免疫炎症和线粒体能量代谢等相关基因的表达存在明显差异。qRT-PCR证实炎症因子及细胞焦亡相关基因mRNA表达增加。

结论:构建的LAMA2基因敲除小鼠是一种表型严重的LAMA2-CMD小鼠模型,适合进行LAMA2-CMD的致病机制及治疗方面的研究。