Townes镰状细胞贫血小鼠模型

产品简介：Townes 模型小鼠携带多个人血红蛋白基因敲入取代内源性小鼠基因，可用于研究镰状细胞病。商品关键词：镰状细胞病（sickle cell disease）；人血红蛋白（human hemoglobin）；基因治疗（gene therapy）；

该品系携带 hα (Hbatm1(HBA)Tow) 靶向突变、-1400 γ-βS (Hbbtm2(HBG1,HBB*)Tow) 靶向突变和/或 -383 γ-βA (Hbbtm3(HBG1,HBB)Tow) 靶向突变。这些小鼠在 Hbb 位点不携带野生型等位基因。Hbatm1(HBA)Tow 靶向突变 (hα) 是通过用人 α-球蛋白基因替代内源性小鼠 α-球蛋白基因构建的。Hbbtm2(HBG1,HBB*)Tow 靶向突变 (-1400 γ-βS) 是通过用人 Aγ 基因（含 1400 bp 5’ 侧翼序列）和人 βS-球蛋白基因 (-1400 γ-βS) 替代内源性小鼠主要和次要 β-球蛋白基因制备的。βS 基因在人 β-球蛋白基因的第 6 密码子中含有 A 至 T 突变（造成谷氨酸转换为缬氨酸），该突变与镰状细胞疾病相关。Hbbtm3(HBG1,HBB)Tow 靶向突变 (-383 γ-βA) 是通过用 5’ 侧翼序列 383 bp 的人血红蛋白 γ (Aγ) 基因、5’ 侧翼序列 815 bp 的人野生型血红蛋白 β (βA) 基因和 loxP 侧翼磷酸甘油酶/潮霉素 (PGK/Hygro) 选择盒设计的靶向构建体而产生的。将 -383 γ-βA 靶向载体通过电转化转入基因敲入的镰状细胞小鼠（hα 靶向突变纯合子和 -1400 γ-βS 靶向突变纯合子）的胚胎干 (ES) 细胞中。-383 γ-βA 结构包含 383 bp 的 5’ 侧翼序列，其靶向已经作为 -1400 γ- βS 等位基因的一部分存在于 ES 细胞中的 1400 bp 的 5’ 侧翼序列。该侧翼区不同的重组产生两个 ES 细胞克隆，克隆 2 含有 -383 γ-βA 置换等位基因。然后将此克隆用表达 Cre 的质粒瞬时转染，以删除 PGK/Hygro 盒，然后注射到受体囊胚中。将获得的嵌合雄鼠与 hα 纯合，-1400 γ-βS 杂合的雌鼠杂交。获得镰状细胞校正基因型（hα 纯合子，Hbb 位点杂合子 (-383 γ-βA/-1400 γ-βS)）的后代。该品系小鼠在混合 C57BL/6;129 遗传背景中繁殖多代维持，然后送至杰克森实验室小鼠资源库。

该品系可能携带多个基因敲入突变：1) Hbatm1(HBA)Tow 突变（也称为 hα；设计时用人血红蛋白 α 基因替代内源性小鼠 α-球蛋白），2) Hbbtm2(HBG1,HBB*)Tow 突变（也称为 -1400 γ-βS；用人血红蛋白 γ (Aγ) 基因和人镰状血红蛋白 β (βS) 基因设计，替代内源性小鼠主要和次要 β-球蛋白），和/或3) Hbbtm3(HBG1,HBB)Tow 突变（也称为 -383 γ-βA；用人血红蛋白 γ (Aγ) 基因和人野生型血红蛋白 β (βA) 基因设计，替代内源性小鼠主要和次要 β-球蛋白）。- 应注意，这些小鼠在 Hbb 位点不携带野生型等位基因-在 Hba 位点携带 hα 纯和突变，在一条染色体上的 Hbb 位点携带 -1400 γ-βS 突变且在另一条同源染色体 Hbb 位点携带 -383 γ-βA 突变的小鼠称为 hα/hα::βA/βS。类似地，在 Hba 位点携带 hα 纯和突变，在 Hbb 位点-1400 γ-βS 纯和突变或 -383 γ-βA 纯和突变的小鼠分别称为 hα/hα::βS/βS 或 hα/hα::βA/βA。hα/hα::βA/βS、hα/hα::βS/βS 和hα/hα::βA/βA 小鼠可存活且可繁育。携带两个拷贝的 βS 等位基因（即 hα/hα::βS/βS）时，小鼠表现出人镰状细胞病表型。在 βS/βS 小鼠的血液涂片中可看到许多僵硬的、变长的镰状红细胞 (RBC)。βS/βS小鼠的脾表现为红髓扩张，窦状隙红细胞聚集、血管闭合，以及淋巴滤泡结构完全丧失。肝脏中可见局灶性坏死区域、含铁血黄素沉积和血管充血伴镰状 RBC 聚集。窦状隙中可见红系祖细胞，提示严重贫血。镰状红细胞堵塞血管导致肾脏血管、肾小管和肾小球改变。髓质血流减少造成肾小管损伤，造成低渗尿。在携带至少一个拷贝的 βA 等位基因（即 hα/hα::βA/βS 和 hα/hα::βA/βA）的小鼠中，镰状细胞病表型被校正，小鼠不表现生理或行为异常。校正的小鼠血液涂片没有 βS/βS 小鼠的特征性红细胞。脾结构和血管正常，无肝坏死和红细胞堆积，肾功能恢复。该品系可用于研究镰状细胞疾病。

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(ILAS-GC-2012-001)。

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。