关键字: 白内障 摘 要: 目的 研究波形纤维蛋白转基因小鼠白内障形成的特点和晶状体的组织病理学改变.方法 用显微注射法将12.7 kb鸡的波形纤维蛋白基因(vimentin)注入小鼠受精卵的雄前核内,发育成转基因小鼠.经传代培育,建立了白内障转基因小鼠鼠系.用裂隙灯检查小鼠白内障的形成,并在光镜下观察白内障小鼠晶状体的组织病理学改变.结果 在3代转基因小鼠中,20只表现为白内障.白内障出现的时间是生后4~8 mo,平均6 mo. 其中皮质型白内障18只,核型2只;单眼白内障8只,双眼者12只;双眼可同时发生或先后发生.晶状体混浊程度随鼠龄的增加而加重.光镜下发现晶状体上皮细胞排列紊乱,有多层排列,晶状体纤维细胞脱核不完全,赤道部细胞排列形态改变,晶状体纤维水肿.结论 波形纤维蛋白转基因小鼠白内障的出现是后发的,并随鼠龄增加而加重,与人类老年性白内障表现相似.它的形成与晶状体上皮细胞分化受阻有关.
关键词:白内障;波形纤维蛋白;小鼠'转基因模型;组织病理学
0 引言
1989年,Capetanaki等[1]为研究中间纤维蛋白(波形纤维蛋白'vimentin)在晶状体纤维细胞分化中的作用,将鸡的波形纤维蛋白基因导入小鼠的受精卵中,建立了波形纤维蛋白转基因小鼠,观察到由于波形纤维蛋白的过度表达,影响了正常晶状体纤维的分化,小鼠出现了明显的白内障.自1991年以来,我们研究组也采用了类似技术,建立了波形纤维蛋白转基因小鼠鼠系,并报告了外源性波形纤维蛋白基因在小鼠晶体中的表达[2].经过对转基因小鼠的培育和传代,得到了3代20只转基因白内障小鼠.现从形态学角度观察转基因小鼠晶状体的变化,为建立可用的白内障动物模型提供依据.
1 材料和方法
1.1 材料 体质量约25 g 2月龄的ICR小鼠,雌雄兼用,由中国科学院动物中心提供.昆明白小鼠(KMB),雌雄兼用,由第四军医大学动物中心提供.鸡波形纤维蛋白基因VXBK'12.7 kb,经两步亚克隆于pUC18质粒载体,由Yassemi教授惠赠.
1.2 方法 将鸡的波形纤维蛋白基因片段用显微注射法注入ICR小鼠受精卵的精原核内,再把此卵移入假孕的KMB小鼠输卵管中,待受精卵发育成为小鼠,即得到F1代小鼠[2,3].用Southern杂交法筛选出有外源性波形纤维蛋白基因整合的阳性转基因小鼠(Tg)[4],用Northern杂交法证实波形纤维蛋白基因在mRNA水平的表达,从而获得波形纤维蛋白转基因小鼠(TgM)[4].以此F1代小鼠作为首建者,与整合阴性的F1代转基因小鼠交配(因存活的F1代转移基因小鼠均为雄性),得到F2代白内障转基因小鼠;再用F1代、F2代白内障小鼠与正常小鼠交配分别产生F2'F3代杂合子后代;F2代白内障小鼠间交配产生F3代杂合子或纯合子后代.小鼠发育至2 wk龄后,每周将小鼠眼散瞳,在裂隙灯下检查晶体混浊情况,并记录晶体混浊部位、程度和类型.摘除F3-Tg16,F2-Tg14和正常小鼠双眼,在体式显微镜下拍照后置于40 g.L-1多聚甲醛固定液中,固定3 d,0.1 mol.L-1 PB漂洗半天,乙醇上行梯度脱水,二甲苯透明,浸蜡,石蜡包埋.沿眼球矢状方向切片,用常规方法进行HE染色,光镜下观察并拍照.
2 结果
2.1 波形纤维蛋白白内障转基因小鼠鼠系的建立 在三批转基因小鼠的培育中,共注射受精卵988枚,移植918枚,有72只F1代新生小鼠出生,存活66只,其中4只为整合阳性的转基因小鼠,一只获得mRNA表达,2只F1代整合阳性的雄性转基因小鼠生后7 mo出现单眼白内障,用它们与整合阴性鼠或正常小鼠交配得到F2代子鼠139只,存活94只,其中雄性26只,雌性68只,长至4~8 mo时,先后有17只鼠出现白内障,雄性4只,雌性13只. F3代33只子鼠,存活7只,一只雌性鼠已出现双眼白内障.
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