杜氏肌肉营养不良(DMD),又称假性肥大性肌营养不良。对于患者而言,DMD是一种毁灭性疾病。它主要会影响2至6岁的男童,大约每3600个男孩中就会有一例DMD患者。患者最初的表现是臀部、骨盆、大腿和肩膀变得虚弱,一般在30岁左右发展为完全瘫痪甚至死亡。
在人体内,DMD是单基因疾病——编码肌营养不良蛋白的DMD基因是X染色体连锁,患者体内该基因通常发生提前终止的突变而失去原有的功能。与人不同的是,在小鼠体内,Dmd突变只会引起轻微骨骼肌缺陷,表型非常微弱。因此,DMD小鼠建模的一个方向就是,将DMD突变放到不同的遗传背景上,或者是引入其他相关基因的突变,看能否得到与人DMD严重程度更相当的模型,以更好地开展后续研究。
每年的9月7日被定为世界杜氏肌肉营养不良知晓日(World Duchenne Awareness Day),旨在全世界范围内唤醒公众对于这种疾病的重视。
为什么日期定在9月7日呢?据说DMD基因外显子79个,而国外日期表达通常是日子在前、月份在后,所以选择了9月7日作为全球DMD知晓日。
2022年9月7日,是第九个“全球DMD知晓日”。在今天,JAX与您一起关注DMD患者的同时,也为大家整理了JAX的各类DMD小鼠模型,快来看看哪一类模型更适合用于您的研究工作吧!
Dmd单基因突变小鼠模型
C57BL/10ScSn-Dmdmdx/J (mdx, 001801)
▲ 原始的自发突变品系
▲ Dmd 基因第23号外显子发生单碱基突变,导致提前终止
▲ 症状比人的轻微:骨骼肌纤维从3周开始经历退化和再生周期,4-6周可见血清中肌酸激酶上升;卫星细胞增殖增加,握力异常,协调能力受损。在12-15月之前,肌肉的病理学表型非常微弱,寿命基本正常。
D2.B10-Dmdmdx/J (D2-mdx, 013141)
▲ DBA背景的mdx突变。
▲ 与mdx相比,表型更加严重:后肢肌肉重量减轻,肌纤维减少,纤维化增加,脂肪积累,显著的肌肉无力。
化学诱变双突变系列DMD小鼠模型
mdx-2cv(002388)
mdx-3cv(002377)
mdx-4cv(002378)
mdx-5cv(002379)
▲ 通过化学诱变产生的4个Dmd新突变,分别产生不同的截短体,在表型上也有所差异。
▲ 在肌肉退化-再生周期中,mdx突变会出现一定比例的回复突变。mdx-4cv 和mdx-5cv的回复突变比mdx和mdx-2cv低10倍。
Dmd和Utrophin双突变小鼠模型
B10ScSn.Cg-Utrntm1Ked Dmdmdx/J(019014)
▲ 基于原始mdx的双突变品系。
▲ 表型比mdx严重:离乳前后即可见生长阻止,4-6周龄体重减少,运动减少,呼吸模式异常,姿态异常。6天即可见肌肉坏死,2周龄可见肌纤维细胞核中心化。8-10周龄即出现大部分肌肉病理表型,20周龄左右死亡。(mdx纯合Utrn纯合雌鼠,mdx半合Utrn纯合雄鼠)
Dmd和Terc双突变小鼠模型
B6.Cg-Terctm1RdpDmdmdx-4Cv/BlauJ
▲ 基于mdx-4cv的双突变品系。
▲ 端粒酶缺陷,小鼠端粒更短
▲ 小鼠会出现人DMD的严重症状,包括重度肌肉无力、在跑步机测试中表现不佳、血清肌酸激酶水平偏高、骨骼肌内出现纤维化堆积和钙沉积、脊柱后凸(脊柱弯曲)以及寿命短。与人DMD一样,这些小鼠的DMD会随着年龄的增长而加重。