兔X-连锁低血磷性佝偻病模型的建立

发布时间：2017-04-26 05:07

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【摘要】：低血磷性佝偻病(hypohosphatemicrickets,HR),是一种由肾脏排磷增多,导致低磷血症及骨矿化障碍性疾病。其中X-连锁低磷血症(XLH)是最常见的遗传形式,发病率高达1:20000。其临床表现为低磷血症,低1,25羟维生素D及碱性磷酸酶活性升高,同时伴随身材矮小,骨骼及牙齿发育等异常。研究表明,XLH的致病机理为PHEX基因突变。目前已经建立了XLH基因的突变数据库(http://www.phe-xdb.mcgill.ca),已报道常见的突变类型有错义突变、移码突变、无义突变及剪切突变等368种。PHEX基因位于X染色体上,属于M13膜结合锌金属内肽酶家族的成员,为含有22个外显子,编码749个氨基酸的蛋白质。其主要参与调节体内磷酸盐平衡,骨骼矿化,肾脏无机磷以及维生素D代谢。因此,对致病基因PHEX的研究将有助于功能分析以及其对骨骼矿化、肾脏磷转运、活化维生素D生成的影响,从而进一步阐释XLH的病理生理机制。近年来,随着人类对疾病认识的不断深入,发现大部分疾病均与基因突变有关,但对于疾病的发病机制尚不明确,且缺少有效的治疗措施。因此,建立更好的模拟人类疾病症状的动物模型、筛选有效的药物和治疗方法迫在眉睫。目前,小鼠疾病模型已被广泛应用于人类疾病发病机理的研究及药物筛选。然而,由于小鼠与人类机体在生理特性和基因表达等方面存在差异,其不能完全模拟人类疾病。兔作为一种经典的动物模型,其与小鼠和大鼠相比,具有与人类更为相似的生理学,解剖学和遗传学等特点;与猪及猴相比,其需要较低的饲养费用和较短的妊娠周期。因此,兔疾病模型的构建,将为更好的模拟人类代谢性疾病提供可靠、理想的动物模型。目前,CRISPR/Cas9基因编辑技术已成为炙手可热的基因编辑工具,该技术具有设计简单,使用方便及可对靶基因进行精确修饰等优点,已成功应用于小鼠,猪,大鼠,斑马鱼及山羊等动物的基因组编辑。该技术的广泛应用将为人类重大疾病动物模型的构建奠定相关理论及实验基础。尽管PHEX突变小鼠模型已报道,且模拟了人类XLH的发病机制,但对于该病手术治疗和临床药物筛选的安全评估并没有合适的动物模型。因此,本实验成功构建PHEX基因打靶载体,通过Cas9/sg RNA m RNA注射法获得PHEX基因敲除兔。研究结果表明,与正常兔相比,PHEX基因敲除兔具有生长迟缓,低血磷,高FGF23以及骨矿化等典型的XLH临床症状。综上所述,本研究利用CRISPR/Cas9技术,成功构建了PHEX基因敲除兔,其可用于XLH疾病的预防治疗,以及为药物筛选提供可靠的疾病动物模型。
【关键词】：CRISPR/Cas9 兔 XLH PHEX 药物筛选
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R591.44;R-332
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 英文缩写词表10-11
• 引言11-13
• 第一篇 文献综述13-26
• 第1章 CRISPR/Cas9技术研究进展13-20
• 1.1 CRISPR/Cas9技术发展史13-14
• 1.2 CRISPR/Cas的结构14-15
• 1.3 CRISPR/Cas9系统的作用机制15-16
• 1.4 CRISPR/Cas9技术的应用16-18
• 1.5 CRISPR/Cas9技术的展望18-19
• 1.6 结语19-20
• 第2章 X-连锁低血磷性佝偻病研究概述20-26
• 2.1 低血磷性佝偻病的分类20-22
• 2.2 机体内磷酸盐稳态22-24
• 2.3 X-连锁低血磷性佝偻病致病基因的研究24
• 2.4 PHEX基因敲除小鼠24-25
• 2.5 结语25-26
• 第二篇 研究内容26-56
• 第1章 PHEX基因敲除兔模型的构建26-45
• 1.1 材料26-28
• 1.2 方法28-38
• 1.3 结果38-44
• 1.4 讨论44
• 1.5 小结44-45
• 第2章 兔X-连锁低血磷性佝偻病模型的鉴定45-56
• 2.1 材料45
• 2.2 方法45-49
• 2.3 结果49-54
• 2.4 讨论54-55
• 2.5 小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-67
• 导师简介67-68
• 作者简介及攻读硕士期间所发表的论文68-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王梦瑶;杨亦农;边红武;;基于CRISPR-Cas系统的基因组定点修饰新技术[J];中国生物化学与分子生物学报;2014年05期

2 方锐;畅飞;孙照霖;李宁;孟庆勇;;CRISPR/Cas9介导的基因组定点编辑技术[J];生物化学与生物物理进展;2013年08期

3 Chuanxian Wei;Jiyong Liu;Zhongsheng Yu;Bo Zhang;Guanjun Gao;Renjie Jiao;;TALEN or Cas9-Rapid,Efficient and Specific Choices for Genome Modifications[J];Journal of Genetics and Genomics;2013年06期

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本文编号：327767