心脏组织特异性过表达cTnTR141W扩张型心肌病转基因小鼠模型

扩张型心肌病以心腔扩张、心肌收缩功能受损为主要特征，其为原发性心肌病的主要类型，临床表现包括进行性心力衰竭，心律失常，气短及水肿。扩张型心肌病是除冠心病和高血压以外导致心力衰竭的主要病因之一，至今，除行心脏移植外，扩张型心肌病仍无特异有效的治疗方法，其主要是对症治疗，但随病情进一步发展，心衰加重最终导致死亡，其病症出现后5年存活率约为40%。

扩增并经测序比对正确的cTnTR141W突变片段插入α-MHC启动子下游构建心脏特异表达cTnTR141W表达载体（图1A）。用显微注射法将线性化的转基因载体注射到C57BL/6J小鼠的受精卵中，用ICR小鼠作假孕受体，制备转基因小鼠。PCR法鉴定小鼠基因型（图1B），Northern Blot法分析cTnTR141W的表达情况（图2）。

图1. cTnTR141W转基因小鼠模型的建立及鉴定

(A) 将cTnTR141W突变基因片段插入α-MHC心脏组织特异性启动子下游构建转基因表达载体.(B) PCR法鉴定小鼠基因型.1: 阳性对照；2:分子量标记；20:阴性对照；21:空白对照；3,15,18:cTnTR141W阳性转基因小鼠；其余为阴性转基因小鼠.

图2. Northern Blot法分析cTnTR141W转基因小鼠心肌组织cTnT的表达

(A) Northern Blot法观察内源及转基因外源cTnT基因RNA的表达情况. (B) PCR法分析未经及经酶消化后cTnT的表达，1,2:野生小鼠基因组对照；3,4:首建鼠1号；5,6:首建鼠13号；7,8:首建鼠16号.

1. 从2月龄开始cTnTR141W转基因小鼠即出现死亡，至8月龄时cTnTR141W转基因小鼠死亡率为11.1%（图3，n = 19），尸检可见心腔扩张和附壁血栓。

图3. cTnTR141W转基因小鼠死亡率分析

注：SPSS16.0软件Kaplan-Meiercurves分析cTnTR141W转基因小鼠死亡率。

2. cTnTR141W转基因小鼠表现为进行性心室扩张和收缩功能下降，至4月龄时LV ESD和LV EDD分别增加了58.3%和27.8%，而EF%和FS%分别降低了39.9%和45.4% （表1）。

Body wt: 体重; HR: 心率; LV ESD: 左室收缩末期内径;LV EDD: 左室舒张末期内径; LV systolic volume: 左室收缩末期容积; LV diastolic volume: 左室舒张末期容积; EF%: 射血分数; FS%: 短轴缩短率.*P <0.05 versus Wild type mice; **P <0.01 versus Wild type mice.

3. cTnTR141W转基因小鼠心肌细胞排列不齐，间质纤维化增加（图4），投射电镜结果显示cTnTR141W转基因小鼠心肌细胞出现断裂溶解，肌浆网扩张，线粒体肿胀，出现空泡（图5）。

图4. cTnTR141W转基因小鼠心脏整体及心肌显微结构分析

同窝阴性对照（A，C）及cTnTR141W转基因小鼠（B，D）心脏整体结构观察；同窝阴性对照（E，G）及cTnTR141W转基因小鼠（F，H）心肌H&E和Masson染色。

图5. cTnTR141W转基因小鼠心肌超微结构分析

投射电镜观察同窝阴性对照（A）及cTnTR141W转基因小鼠（B）心肌超微结构，Mf (myofrils): 肌纤维。

4. cTnTR141W转基因小鼠心肌肥厚标志物NPPA，NPPB，ACTA1，ATP2A2的表达显著增高（图6）。

图6. cTnTR141W转基因小鼠心肌肥厚标志物表达分析

NPPA: 心钠肽; NPPB: 脑钠肽; ACTA1: α1肌动蛋白; ATP2A2:钙离子转运ATP酶A2.

实验中涉及动物的操作程序已经得到中国医学科学院医学实验动物研究所实验动物使用与管理委员会的批准(GC-07-2001)。

动物症状观察：

表现为体重减轻、弓背竖毛，在回输后的一个月后死亡。