Orosomucoid 2基因敲除小鼠模型构建及其对脂肪性肝炎的作用探究

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家禽脂肪肝出血综合征(Fatty liver hemorrhagic syndrome,FLHS)是一种严重的营养代谢性疾病,病禽肝脏脂质沉积引发肝脏炎症和肝纤维化。FLHS是笼养蛋鸡非感染性死亡的主要原因之一,给家禽养殖业带来了巨大的经济损失。类粘蛋白2(Orosomucoid 2,ORM2)是一种主要由肝脏产生的急性期反应蛋白,它具有调节免疫、作为疾病标志物等功能。以往研究已经表明ORM2可以通过与CCL4竞争性的结合CCR5进而改善由LPS引起的肝损伤。但迄今关于ORM2的研究依旧较少,还未有构建Orm2敲除小鼠用以研究其功能以及其在蛋氨酸胆碱缺乏(Methionine choline deficiency,MCD)饮食诱导脂肪性肝炎中发挥的作用。因此在本研究中,我们构建Orm2基因敲除小鼠,为研究ORM2相关功能提供专属的动物模型;探究了Orm2敲除对机体造成的影响;进一步通过蛋氨酸胆碱缺乏饮食探究Orm2敲除对肝脏炎症和肝纤维化的影响。本研究主要获得以下结果:试验一:Orm2敲除小鼠基因型鉴定、繁殖建系和表型观察从赛业生物公司获取F1代小鼠后,剪尾提取其DNA,PCR扩增后通过琼脂糖凝胶电泳和基因测序鉴定杂合型阳性Orm2基因敲除小鼠。杂合型阳性Orm2基因敲除小鼠进行交配,21天后获取F2代小鼠,在F2代小鼠3周时剪尾提DNA,PCR扩增后琼脂糖凝胶电泳鉴定F2代小鼠的基因型,F2代共出生37只小鼠,野生型小鼠8只,占比为21%;杂合子小鼠18只,占比为49%;纯合子小鼠11只,占比为30%。基因分型情况基本符合孟德尔遗传定律。观察F2代野生型、纯合型和杂合型Orm2敲除小鼠外观毛发和体重,发现无明显差异(P>0.05)。实验二:Orm2敲除导致小鼠肝损伤在试验一的基础上探究Orm2敲除对小鼠机体产生的影响。将F2代小鼠饲养至8周龄,取野生型雌鼠、雄鼠各4只,杂合型Orm2敲除小鼠雌鼠、雄鼠各4只,纯合型Orm2敲除小鼠雌鼠、雄鼠各4只进行解剖采样,首先对小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸转氨酶的水平进行检测,随后对小鼠肝脏、脾脏和肺的外观进行观察,对小鼠肝、脾、肺进行称重并计算器官指数。最后对小鼠的肝脏和脾脏进行HE染色观察组织形态和病理情况。结果显示与8周龄野生型小鼠相比,Orm2敲除小鼠肝脏外观、组织形态和器官指数未发生显著变化,小鼠肺组织外观和器官指数也没有显著变化(P>0.05)。Orm2敲除使小鼠丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸转氨酶水平显著升高(P<0.05),使小鼠脾脏器官指数显著升高(P<0.05)并且从外观看脾脏发生了异常的变宽、变大。试验三:Orm2敲除加剧蛋氨酸胆碱缺乏饮食诱导的肝炎和肝纤维化在试验二的基础上探究Orm2敲除对MCD饮食诱导的肝脏炎症和肝纤维化的影响。将16只8周龄雄性野生型C57BL/6N小鼠和8只雄性Orm2基因敲除小鼠,随机分为3组(n=8):对照组(Control组),野生型小鼠8只,均饲喂普通饲料;MCD饮食组(MCD组),野生型小鼠8只,饲喂4周MCD饮食;Orm2基因敲除小鼠MCD饮食组(KO-MCD组),纯合型Orm2基因敲除小鼠8只,饲喂4周MCD饮食。绘制试验期间小鼠体重曲线。在小鼠12周龄时解剖采样,观察各组织外观形态并计算器官指数。对肝脏和脾脏进行HE染色观察组织形态。检测血清中丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸转氨酶水平。并对肝脏中总胆固醇和甘油三酯含量、炎症因子的m RNA表达水平、肝纤维化水平进行检测。结果发现与Control组小鼠相比,MCD组小鼠体重显著下降(P<0.05),肝脏外观颜色变黄,肝细胞脂质堆积发生气球样变,肝脏总胆固醇和甘油三酯含量显著升高(P<0.05),Cxcl10、Ccl2以及Cd36的m RNA水平显著升高(P<0.05),肝纤维化标志物α-SMA的蛋白水平显著升高(P<0.05),MCD饮食成功构建小鼠脂肪性肝炎模型。与MCD组小鼠相比,KO-MCD组小鼠肝脏颜色更黄,肝细胞脂质堆积和气球样变更严重,肝脏总胆固醇和甘油三酯含量进一步升高(P<0.05),Ccl2、Il1β、Cxcl10、Cd36的m RNA表达水平进一步升高(P<0.05),肝纤维化标志物α-SMA和Collagen1的蛋白水平显著升高(P<0.05)。综上所述,本试验通过对Orm2敲除小鼠进行繁殖建系发现Orm2敲除小鼠纯合不致死且不影响小鼠长期生存,阐明了Orm2敲除对小鼠机体产生的影响,为研究ORM2的相关功能提供了动物模型。同时发现Orm2敲除加剧脂肪性肝炎小鼠肝脏的脂质沉积和炎症反应,并加快了其肝纤维化进程,为脂肪性肝炎的治疗提供新的思路。
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