脐疝是人及哺乳动物中常见的腹壁疝之一,发病率居所有类型疝气中第二位,对人的生活质量以及畜牧动物的经济价值造成较大影响。脐疝为多基因隐性遗传疾病,该特点导致了理想实验对象或动物模型的缺乏,因此目前人类临床对脐疝的研究集中在治疗手段方面,而致病机制及易感基因相关研究进展缓慢。出于育种需求,研究者以猪、牛等为实验对象,陆续发现一些脐疝易感基因,但由于种群不一、遗传不稳定等因素存在,各研究间缺少重复性。本中心于2009年在繁殖周期短、易于饲养的SD大鼠生产中偶然发现脐疝患病个体。并将脐疝患病个体作为亲本进行培育。历经30代以上的近交繁育后,我们成功建立了脐疝性状能够稳定遗传的UH大鼠品系。此外,长期近交使脐疝易感基因能够在UH大鼠中保留并维持纯合,有利于易感基因发掘。本研究旨在确定UH大鼠的生物学特性及遗传学背景,并利用WGS测序和转录组测序对脐疝易感基因进行研究。本研究首先探究了UH大鼠表型特征、生长曲线、脏器系数、血常规及血液生化指标等生物学特征。表型特征方面,UH大鼠具有明显的疝囊结构,内容物以肠道组织为主;成年个体中雄性疝囊显著大于雌性,同性个体间疝囊大小与体重无显著相关性;解剖和病理切片中明显可见脐周围肌肉缺失、边缘结缔组织增厚的典型疝环结构。其他生物学特性方面,雄性UH大鼠体重自第四周起显著小于同龄SD大鼠,雌性间无显著差异;UH大鼠脾脏发生非病理性增大,雌性UH大鼠肝脏系数发生非病理性减小;血常规及血液生化多项指标与SD大鼠相比发生显著变化。UH大鼠腹壁免疫组化结果显示结缔组织Ⅰ型和Ⅲ型胶原比降低。以上结果表明,UH大鼠脐疝脐疝外观特征、病理变化、胶原改变等与人及其他哺乳动物相同,是研究脐疝的理想模型。同时该品系已形成区别于SD大鼠的独特生物学特征。通过微卫星DNA标记遗传检测、生化位点检测等方式,本研究对UH大鼠遗传学背景进行了探究。结果显示UH大鼠群体的遗传信息呈低多态性,各项遗传结构参数均满足近交群体特征,生化位点结果满足近交系判定标准,具有遗传组成同源,个体基因组成差异小等特点,以上结果表明UH大鼠近交系已成功建立,而该近交系的建立有利于易感基因及致病机制探究结果。运用WGS测序分析方法共获得22个脐疝易感候选基因。外显子注释分析结果显示上述基因存在3个SNP非同义突变基因和1个Indel突变基因。荧光定量表达检测结果显示候选基因中CPM在10周龄大鼠腹壁中存在表达量增高的现象,表明CPM可能是导致脐疝发生的基因之一。综上,本研究成功建立了100%自发脐疝的UH大鼠近交系种群,该种群由于其发病稳定、遗传组成同源、表型一致等特性,是研究遗传性脐疝的理想动物模型。同时本研究明确了UH大鼠的生物学特性及遗传背景,为其用于脐疝研究提供了表型特征和基础数据等方面的支持。此外WGS测序分析发现CPM是脐疝易感基因,该基因的发现为后续的机制研究、诊疗筛查等提供了研究思路。