基于CRISPR/Cas9技术建立Lepr与eNos双基因敲除的糖尿病肾病小鼠模型

赵苗妙, 李明嘉, 李小亚, 段蕊, 张静宜, 杨金奎

首都医科大学学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (03) : 392-398.

基于CRISPR/Cas9技术建立Lepr与eNos双基因敲除的糖尿病肾病小鼠模型

  • 赵苗妙, 李明嘉, 李小亚, 段蕊, 张静宜, 杨金奎
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摘要

目的 基于CRISPR/Cas9基因编辑技术建立瘦素受体基因(leptin receptor,Lepr)与血管内皮一氧化氮合酶基因(endothelial nitric oxide synthase,eNos)双基因敲除(double-knockout, DKO)小鼠模型,构建晚期糖尿病肾病小鼠模型。方法 根据eNos基因制备对应的gRNA,将CRISPR-Cas9体系显微注射于C57BL/Ks (BKS)背景小鼠的受精卵内。将受精卵转移至有假孕状态雌性小鼠的输卵管内部。幼鼠出生后经聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)鉴定及测序分析分选出为eNos+/-基因型的F0代阳性小鼠,获得BKS背景下的Lepr基因杂合小鼠,即基因型为Leprdb/m的Lepr-F0代杂合子小鼠。将eNos-F0与Lepr-F0代小鼠杂交,获得eNos+/-/Leprdb/m双杂合F1代小鼠,将双杂合F1代小鼠进一步交配,筛选得到Lepr与eNos双基因敲除小鼠。采用PCR法鉴定小鼠基因型,按基因鉴定结果分为野生型(wild-type, WT)组与DKO组小鼠。监测各组小鼠体质量、血糖与饮水进食量;采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)检测小鼠尿白蛋白与尿肌酐水平,并计算尿白蛋白排泄率;苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, HE)与过碘酸六胺银(periodic acid-silver metheramine, PASM)染色检查各组小鼠肾组织病理改变。结果 PCR检测结果显示,成功构建leprdb/db/eNos-/-DKO小鼠。与同窝对照组相比,DKO小鼠的体质量、血糖水平与饮水进食量均显著高于同窝对照小鼠。DKO小鼠的尿白蛋白与尿白蛋白排泄率显著高于WT小鼠。病理学结果显示,DKO小鼠的肾小球体积明显增大,系膜基质增生明显。结论 基于CRISPR/Cas9基因编辑技术可成功构建leprdb/db/eNos-/-DKO小鼠,DKO小鼠可反映糖尿病肾病的典型表现,为深入研究糖尿病肾病的作用机制提供动物模型。

关键词

基因敲除 / CRISPR/Cas9技术 / 糖尿病肾病 / eNos / Lepr

中图分类号

R587.2 / R692.9 / R-332

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赵苗妙, 李明嘉, 李小亚, 段蕊, 张静宜, 杨金奎. 基于CRISPR/Cas9技术建立Lepr与eNos双基因敲除的糖尿病肾病小鼠模型. 首都医科大学学报. 2024, 45(03): 392-398

基金

国家自然科学基金项目(82300917); 北京市属医院科研培育计划项目(PX20240203); 首都医科大学附属北京同仁医院杰出青年人才科研基金

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