作者：朱顺星， 孙丽， 刘春， 邵义祥    作者单位：1南通大学实验动物中心， 南通 226001， 2南通大学比较医学研究所

    【摘要】  目的:研究通过ENU诱变手段获得的遗传性角膜病小鼠B6-Co的生物学特性。方法:观察比较遗传性角膜病小鼠与正常B6小鼠的繁殖学指标、生长发育参数，B6-Co不同表型间脏器重量、脏器指数、血常规、尿常规以及行为学方面的异同。结果:B6-Co小鼠不育率22%、平均产仔数5.62±2.55只、离乳成活率56.59±41.22显著低于正常的B6小鼠，而胎间隔29.50±10.50天比正常B6小鼠短。B6-Co小鼠出生后2周内生长发育与正常B6小鼠基本一致，2周后，其生长发育慢于正常B6小鼠。B6-Co小鼠雌雄间的眼球、肺、胸腺、肾上腺的脏器指数差异有统计学意义。B6-Co表型异常小鼠与B6-Co表型正常小鼠相比，肺、肾上腺、子宫、睾丸的脏器系数差异有统计学意义。B6-Co小鼠表型异常小鼠在血红蛋白和红细胞数量上异于B6-Co表型正常小鼠。平衡木的成绩得分：B6-Co表型正常小鼠3.50±0.69、B6-Co单眼小鼠2.17±0.78、B6-Co双眼小鼠1.87±0.80依次降低，且与角膜病变的程度呈负相关。在抓绳和筑巢实验中，三组成绩差异无统计学意义。结论:由于基因突变导致遗传性角膜病小鼠的繁殖性能下降，生长发育受到影响。B6-Co小鼠各表型间脏器系数有差异，血常规的多项指标有差异。B6-Co表型异常小鼠运动协调能力、探索能力受到一定的影响。

    【关键词】  遗传性角膜病；小鼠；脏器重量/脏器指数；行为学测试；生物学特性

    To accumulate basic knowledge of biological characteristics of congenital corneal opacity mice

    1，2ZHU Shunxing， 1SUN Li， 1，2LIU Chun， et al      （1Laboratory Animal Center， Nantong University， Nantong 226001；2Research Insititute of Comparative Medicine， Nantong University， Nantong 226001）

    [Abstract]   Objective: To accumulate basic knowledge of biological characteristics of congenital corneal opacity B6 mice induced by N-ethy-N-nitrosourea（ENU）. Methods: The reproductive indexes and growth parameters were observed and compared between congenital corneal opacity mice and the normal phenotype ones， and so were organ weights， organ coefficients， blood routine parameters， uric routine parameters， and behavioural factors between different phenotypes of B6-Co mice. Results: B6-Co mice showed higher sterile rate， and significant lower average litter size and survival rate at weaning than the normal B6 mice， but the time interval between deliveries was shorter in the mutant population. During the first two weeks after birth， the growth performances were not significant between the mutant mice and the normal ones， but after that， the mutant mice grew much slower. The differences were significant in the indexes of eyes， lungs， thymuses， and adrenal glands between the genders. At the same time， the differences were significant in the organ indexes， such as lungs， adrenal glands， uterine and testicles between the normal phenotype mutant mice and the abnormal ones. And these two kinds of mice showed different amount of hemoglobin and red blood cell. The performance grades in balance beam of B6-Co normal mice， B6-Co single eyed ones and B6-Co double-eyed ones were decreased sequentially， and were negatively correlated with the degrees of cornea lesion. The performance grades in tightrope task and nesting experiment among the three groups were not significant. Conclusion: Gene mutation was the reason why the congenial corneal opacity mice had lower reproduction index and growth rate. The differences between the organ indexes and blood routine parameters were significant among these three groups. The motor coordination ability was somewhat influenced in abnormal phenotype B6-Co mice.

    [Key words]   Congenital corneal opacity; Ｍouse; Organ weight/Organ index； Behavioural test； Biological characteristics

    人类先天性角膜浑浊是一种常见眼病，其引起的角膜浑浊是我国致盲的主要原因（仅次于白内障）。现在已经明确的是，人类许多先天性角膜浑浊的发生与遗传因素有关或存在家族史，在部分家系表现为常染色体显性遗传。但其发病机理及有关遗传基础尚不明确[1-2]。由于在人类先天性眼病的研究中存在着许多限制性因素，比如家系收集、遗传、抑制性及表型模拟等，对于人类的先天性角膜疾病的发生机制及致病基因的克隆等研究难度较大，假如借助于动物模型，将会对角膜病的研究带来很大的帮助[1]。

    遗传性角膜病小鼠（B6-Co）是通过ENU（乙酰基亚硝基脲）对C57BL/6J小鼠诱变所获得的一种突变系小鼠。在前期的研究中，邵义祥等[1]通过该诱变方法获得了该眼突变的突变系，发现该小鼠可能为单基因显型遗传病，并将其突变基因初步定位于13号染色体距着丝粒45.24 cM处。其杂合子小鼠在角膜的外观形态上与正常的B6小鼠比较存在着明显的差异，主要表现为单眼或双眼出现不同程度的角膜病变，角膜呈均质云雾状、不透明，虹膜和瞳孔不可见。病理切片证实为角膜基质变性，虹膜、晶状体、玻璃体及视网膜无明显异常[2]。

    B6-Co小鼠眼部异常与人类角膜营养不良中的先天性角膜基质变性极其相似，以此为基础，可以进一步研究突变基因在该病发生、发展中的机制，为人类先天性角膜病的研究提供帮助。B6-Co小鼠还可以作为一个极好的模型用于相关药物的筛选、基因药物的开发以及对突变基因的克隆等相关方面的研究。

    本研究旨在观察遗传性角膜病小鼠这一新突变系的生物学特性，了解其特征和性状，为此动物模型的进一步研究应用打下良好的基础，为该小鼠将来在生物医学领域中的实际应用提供基础数据。

    1   材料和方法

    1.1   实验动物   C57BL/6J小鼠（B6）和遗传性角膜病小鼠（B6-Co）由南通大学实验动物中心提供，均符合清洁级标准。实验动物生产许可证：SCXK（苏）2002-0002，使用许可证：SYXK（苏）2002-0022。

    1.2   饲养条件   实验小鼠均饲养在屏障环境中，饲养环境指标符合国家标准要求。室内温度控制在20～25 ℃，氨浓度≤14 mg/m3，湿度控制在40%～70%之间，噪音≤60 dB。饲喂经60Co γ辐照灭菌的全价颗粒饲料（由苏州市双狮实验动物饲料科技有限公司生产），自由采食，饮用纯净水，每周换两次垫料，根据饮水情况及时更换水瓶。

    1.3   繁殖性能和生长发育的观察

    1.3.1   繁殖性能的观察   正常B6小鼠繁殖性能及生长发育情况的数据由南通大学实验动物中心饲养室提供。遗传性角膜病小鼠的繁殖采用正常B6与角膜病小鼠交配的方式。共配50对，其中11对为B6雄性小鼠与B6-Co雌性小鼠配对，39对为B6-Co雄性小鼠与B6雌性小鼠配对。观察并记录不育率、胎间隔、窝产仔数、离乳率、仔鼠角膜病变表型数。

    离乳率=离乳数/出生数×100%

    平均窝产仔数=仔鼠总数/窝数

    1.3.2   生长发育的观察   仔鼠从出生后1周开始对其称重，每周1次至6周龄。  

    1.4   脏器重量和脏器指数的测定   在繁殖后代中随机抽取6周龄的B6-Co表型正常小鼠、B6-Co单眼（单眼病变）小鼠、B6-Co双眼（双眼病变）小鼠各24只，雌雄各半，禁食12小时。用JY4001天平（上海天平仪器厂）对小鼠进行称重，颈椎脱臼处死后，分离所需脏器，剔除脂肪、筋膜、结缔组织，滤纸吸去表面血液、体液。然后用FA1004天平（上海精密科学仪器有限公司）分别对眼球、心、肝、脾、肺、肾、胸腺、肾上腺、睾丸、子宫、卵巢进行称重，肠测量其长度。最后计算脏器指数。

    脏器指数=脏器重量（mg）/ 体重（g）

    1.5   血常规和尿常规   随机抽取6周龄的B6-Co表型正常小鼠、B6-Co单眼小鼠、B6-Co双眼小鼠各25只，雌雄不拘。禁食12 h后摘眼球取血，收集到经10 μl K2EDTA抗凝剂预处理的试管内，每只采集0.5 ml，轻轻摇匀，防止血液凝固。2 h内用迈瑞BC-2800全自动血液细胞分析仪对血样进行WBC（白细胞）、Hb（血红蛋白）、RBC（红细胞）、HCT（红细胞压积）、MCV（平均红细胞体积）、MCH（平均红细胞血红蛋白含量）、PLT（血小板数目）、PCT（血小板压积）等指标的测定。

    按压法收集小鼠的尿液，用Combi Screen 11SYS试纸（科宝11SYS抗VC尿试纸条，批号025010705052）和Combi 100尿液分析仪对尿样进行胆红素、酮体、维生素C、尿蛋白、潜血、pH、白细胞、比重等指标的测定。

    1.6   行为学测试

    1.6.1   行为学实验程序[3-4]    随机抽取6周龄的B6-Co表型正常小鼠、B6-Co单眼小鼠、B6-Co双眼小鼠各10只，雌雄不拘。实验小鼠满6 w后进行为期9 d的行为学实验： 运动协调能力检测（5 d）和生活习性检测（4 d）。运动协调能力检测在8∶00～16∶00期间进行。生活习性检测从第1天17∶00～第2天8∶00。

    运动协调能力检测项目为抓绳和平衡木，生活习性检测项目为筑巢。各组小鼠行为测试使用统一设备，统一方法。

    1.6.2   抓绳   将长160 cm的绳子绷紧于塑料盆上（其内放入10 cm深的自来水）。实验开始前，提尾将小鼠放入水中1 s，在随后的3次实验中，从尾部将小鼠提起至高于绳子，在慢慢降低直到其前爪抓住绳子的中央，小鼠的身体渐渐低于绳子后放开它，此时动物必须靠抓住绳子来支持其体重，否则它将会掉入水中。沿着绳子每隔5 cm做一标记，以测定小鼠在悬挂时水平移动的数量（动物的前爪触到1个标记记为1个跨越）。当动物掉入水中时，立即将其擦干并移入笼中休息30 s再进行下次实验。记录平均3次实验的悬挂时间和跨越数目，以平均悬挂时间+10×平均跨越数计算转换分。

    1.6.3   平衡木   实验方法：将长160 cm，直径为0.6 cm的铁杆固定在塑料盆上（其内放入10 cm深的自来水）。小鼠放于杆中央60 s内观察评分，每鼠测3次取平均值。

    评分标准如下∶0分—动物从杆上落下；1分—未落下也未移动；2分—未落下且移动但未到达盆边；3分—未落下且40～59 s内到达盆边；4分—未落下且20～39 s内到达盆边；5分—未落下且20 s内到达盆边。

    1.6.4   筑巢   每鼠放入单独的饲养笼内，铺好2 cm垫料，笼内左上角放入6块正方形纸片（4 cm×4 cm），放置时间为第1天晚17∶00，第2天8∶00评分。

    评分标准如下: 0分—没窝形状；1分—有窝形状，窝内没有材料；2分—有窝，窝内有材料，但没有形成圆形；3分—有窝，窝内材料集中成圆形，形成杯状窝；4分—有窝，材料形成球形窝并覆盖小鼠。

    1.7   统计学处理   用SPSS 13.0软件对数据进行统计分析。所有计量资料采用均数±标准差表示，P<0.05示差异有统计学意义。

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