心肌组织特异性过表达Nol3转基因小鼠模型

Nol3（nucleolar protein 3）是在心脏特异表达的抗凋亡蛋白。研究表明，Nol3可从多个层面阻断凋亡的发生，其作为一个caspase抑制蛋白，可特异地抑制caspase-2和caspase-8的活性，从而抑制其参与的凋亡途径。该转基因小鼠可用于Nol3在心血管系统生物学作用相关研究。

扩增并经测序比对正确的Nol3片段插入α-MHC启动子下游构建心脏特异表达Nol3表达载体。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（图1）。

图1. 心肌组织特异性过表达Dhcr24表达载体构建

NOL3（nucleolar protein 3）是新近发现的唯一在心脏特异表达的抗凋亡蛋白。我们的研究证实，在1月龄野生型小鼠各组织中心脏、脑、骨骼肌的NOL3表达量最高，与Koseki等的研究结果一致，即在正常组织中，NOL3高度特异地表达在终末分化组织中，而在非终末分化组织不表达或微量表达。出生后不同月龄的野生型小鼠心脏中NOL3 表达量无明显变化，这说明NOL3可能对心脏的发育以及成年后心脏正常形态及功能的维持均具有重要的影响。

对成年小鼠， NOL3主要在心脏、脑、骨骼肌中表达。利用超声成像对转基因小鼠的心脏结构和功能进行分析，NOL3转基因小鼠的左室壁厚度、左室内径及容量、左室重量、射血功能、心率等与野生小鼠相比均无显著变化（图2），证明单一NOL3基因不足以影响心脏的结构和功能，其可能病理进程中的一个修饰基因。

图2 4月龄转基因小鼠的M-型超声截图

尽管生理状态下NOL3蛋白在心肌细胞中高度表达，并可被持续性磷酸化和参与阻断凋亡发生途径的多个层面，但是在凋亡刺激因子作用下心肌细胞仍可发生凋亡。研究表明这与NOL3蛋白表达水平的下降有关。终末期心脏衰竭的病人NOL3蛋白表达水平也明显下降。NOL3的高度表达以及从凋亡发生途径的多个层面上发挥阻断作用，使其成为维持心肌细胞存活的重要因子。我们的研究结果显示，NOL3转基因小鼠心脏功能及几何构型与野生型小鼠相比无显著变化，说明在生理情况下NOL3的高表达不影响心脏功能及构型。

心肌组织特异性过表达Nol3转基因小鼠，可应用于凋亡相关信号通路以及心肌病等心血管疾病发病机制等研究。