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模型制备

心肌病

2019年11月01日 浏览量: 评论(0) 来源:《常见人类疾病动物模型的制备方法》 作者:秦川 责任编辑:yjcadmin
摘要:引起家族性肥厚型心肌病的遗传机制主要是编码心肌蛋白的基因突变,包括错义突变、小片段丢失和剪切信号突变。

引起家族性肥厚型心肌病的遗传机制主要是编码心肌蛋白的基因突变,包括错义突变、小片段丢失和剪切信号突变。主要心肌相关基因和能量代谢相关基因的突变,包括心脏肌球蛋白结合蛋白(cardiac myosin binding protein)、肌球结合蛋白C(myosin binding protein-C)、肌钙蛋白-T(troponin T)、肌钙蛋白-Ⅰ(troponinⅠ)、α-原肌球蛋白基因(α-tropomyosin)、肌球蛋白轻链(myosin light chain)、心肌α-肌动蛋白(cardiac α-actin)、α-肌球蛋白重链(α-myosin heavy chain)、心肌肌钙蛋白C(cardiac troponin C)、Titin蛋白、心肌肌钙蛋白C(cardiac troponin C)、必需肌球蛋白轻链(essential myosin light chain)和调节肌球蛋白轻链(regulatory myosin light chain)。除了心肌蛋白基因突变能引发肥厚型心肌病外,还有一类基因能引发肥厚型心肌病,称之为非心肌基因(nonsarmaic)蛋白基因。

最近发现,AMP活化的蛋白激酶A(AMP activated protein kinase A, AMPK)的r2非催化亚基突变能引起肥厚型心肌病和 Wolf-Parkison-White综合征。线粒体(mitochondria)是产生 ATP能量的细胞器,线粒体DNA(mitochondrial genome)突变同包括心脏在内的各种器官的病变有关。线粒体DNA突变可能引起心电信号传导缺陷(Kearns-Sayre综合征)、肥厚型心肌病和扩张型心脏病。FRDA基因编码的Frataxin,是一个可溶性线粒体蛋白,主要表达在神经系统。第一外显子GAA三碱基重复突变(triplet repeat mutations)能引起肥厚型心肌病或扩张型心脏病。临床表征的严重与否同重复突变的长短有关。

1心肌肌钙蛋白T R141W转基因小鼠扩张型心肌病模型

人心肌肌钙蛋白T R141W转基因小鼠(图4.1)具有和人类患者十分相近的病理特征,左心室的心壁明显变薄,心腔明显扩张,心肌收缩力显著下降,室壁运动度明显降低,4月龄小鼠出现早亡(模型出处:中国医学科学院实验动物研究所)。

2心肌肌钙蛋白T R92Q转基因小鼠肥厚型心肌病模型

心肌肌钙蛋白T R92Q肥厚型心肌病转基因小鼠,没有明显的心肌肥大症状,但有心脏组织的纤维化和心脏功能缺陷(模型出处:中国医学科学院实验动物研究所,Department of Physiology and Biophysics and Cardiovascular Sciences Program, College of Medicine, University of Illinois at Chicago, Chicago, Illinois60612, USA)。

3β肌球蛋白重链(MyHC)R400Q转基因兔

人β肌球蛋白重链R400Q转基因兔具有和人类肥厚型心肌病患者十分相近的病理特征,左心室的心壁明显增厚,心肌细胞排列紊乱,心脏组织的纤维和平均寿命明显减短(模型出处:Section of Cardiology,Department of Medicine, Baylor College of Medicine, Houston, Texas 77030, USA, amarian@bcm.tmC.edu)。

4 δ-肌聚糖缺失突变的扩张型心肌病和肥厚型心肌病仓鼠模型

δ-肌聚糖基因第二外显子和该基因上游27.4kb缺失突变,导致基因表达的完全缺失。通过筛选形成了两个品系,一个品系有扩张型心肌病表型,一个品系有肥厚型心肌病表型(模型出处:The Second Department of Internal Medicine, Faculty of Medicine, The Universitv of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113,  Japan,aiji@postman.riken.go.jp)。

5 lamin A/C-基因剔除扩张型心肌病小鼠

lamin A和lamin C是核结构蛋白,剔除LMNA基因,导致 lamin A和lamin C蛋白的表达缺失,并引起典型的扩张型心肌病(模型出处:Molecular Cardiology Program, Victor Chang Cardiac Research Institute, Darlinghurst, New South Wales, Australia)。

6心肌肌钙蛋白I R145G转基因小鼠肥厚型心肌病模型

人心肌肌钙蛋白I R145G转基因小鼠与人类肥厚型心肌病的病理特征相似,心肌细胞排列紊乱,间质纤维化,出现早亡(模型出处:Department of Pediatrics, Division of Molecular Cardiovascular Biology, Cincinnati, Ohio, USA, Jeff.bobbins@chmcc.org)。

7心肌肌钙蛋白I G203S转基因小鼠肥厚型心肌病模型

人心肌肌钙蛋白I G203S转基因小鼠与人类肥厚型心肌病的表型特征相似,左心室肥大,并且心肌肥大的标记物ANF和BNP显著增加,心肌细胞排列紊乱,间质纤维化(模型出处:Agnes Ginges Centre for Molecular Cardiology, Centenary Institute,  Australia)。

8心肌肌钙蛋白I R192H转基因小鼠限制型心肌病模型

人心肌肌钙蛋白I R192H转基因小鼠与人类限制型心肌病的病理生理特征接近,超声检查没有发现明显的肥大和心室扩张,但是心肌舒张功能受损,11月龄的小鼠射血分数显著降低(模型出处:Department of Biomedical Science and Center for Molecular Biology and Biotechnology, Florida Atlantic University,  USA)。

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