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目的:建立人突变体C-kit-OPTN(E50K)/C57转基因小鼠杂交系,并对该转基因鼠表型进行鉴定,初步探讨OPTN(E50K)突变对BDNF表达的影响在C-kit-OPTN(E50K)/C57转基因小鼠青光眼模型中视网膜神经节细胞(Retinalganglial cells,RGCs)丢失的分子作用机制。 方法:C-kit-OPTN(E50K)/C57转基因小鼠按照同-Founder建立杂交系原则,将一只性成熟Founder鼠与一只8周龄的野生型小鼠C57BL/6J合笼交配,子代转基因鼠与野生型小鼠合笼交配,如此反复,获得大量的同一Founder鼠的杂合子小鼠。提取子代小鼠基因组,应用聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增外源OPTN(E50K)基因,检测外源基因整合传递情况。利用TonoPen眼压笔,对12月龄及16月龄小鼠进行眼压监测。利用HE染色法,检测12月龄及16月龄小鼠视网膜厚度。利用荧光金逆行标记RGCs技术,检测12月龄及16月龄小鼠RGCs细胞存活情况,并采用NeuN免疫组织化学方法进行验证。利用Real-time PCR方法定量检测小鼠视网膜BDNF mRNA水平,利用Western blot方法检测小鼠视网膜BDNF,OPTN蛋白表达水平,CREB蛋白磷酸化水平。利用组织免疫荧光技术检测小鼠视网膜BNDF,OPTN蛋白表达定位。 结果:C-kit-OPTN(E50K)/C57转基因小鼠采用三个Founder作为单独建立转基因小鼠杂交系,繁殖至第五代,经PCR鉴定外源过表达人突变体OPTN(E50K)基因可以稳定传递给下一代。目前共有小鼠近80只,阳性鼠41只,阴性鼠39只。最大月龄25个月,最小月龄8个月。12与16月龄OPTN(E50K)转基因小鼠眼压与野生小鼠相比无明显差异(P>0.05)。12月龄与16月龄的E50K转基因小鼠分别与野生型小鼠相比,赤道部全层视网膜厚度明显降低(P<0.05),RGCs存活数量明显减少(P<0.05),视网膜CREB磷酸化水平下降(P<0.05),BDNF mRNA水平和蛋白表达水平明显下降(P<0.05)。16月龄的E50K转基因小鼠分别与野生型小鼠相比,OPTN,BDNF蛋白在视网膜各层均有表达,但在RGCs细胞层高表达。 结论:人突变体OPTN(E50K)转基因小鼠模型杂交系建立成功,外源OPTN(E50K)突变基因能稳定在C-kit-OPTN(E50K)/C57转基因小鼠杂交系传至第5代,并稳定表达在视网膜上。该小鼠在生长发育过程中眼压保持正常范围,具有正常眼压型青光眼的特征。该转基因杂交系小鼠视网膜厚度的降低和RGCs的丢失随小鼠的年龄增长而增加,并且呈非眼压依赖。OPTN(E50K)突变可以降低转基因小鼠视网膜内源性BDNF的表达水平,同时降低小鼠视网膜CREB磷酸化水平,通过此机制可能影响RGCs的存活情况,进而导致转基因杂交系小鼠出现视网膜厚度的变薄和RGCs的丢失。人突变体OPTN(E50K)转基因小鼠模型杂交系建立成功,将为青光眼提供为更理想的动物模型,进一步为研究青光眼发病机制,治疗方法提供更理想的平台,也势必会大大推进我们对青光眼的研究进展。