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背景与目的大鼠(Rattus Norvegicus)是较为常见的哺乳类实验动物之一,因其体型较小,遗传特征与寿龄较为一致且对实验条件的反应相近,曾被誉为精密的生物工具而广泛应用于生物医学研究中。目前在大鼠中已经发现了100多个突变基因并以此为基础培育出了50多种大鼠的突变近交系,这些由基因突变所建立的动物模型在人类疾病的研究中发挥了巨大的作用。卷毛突变是一种被毛和触须均发生卷曲的突变,国内还没见这方面的报道,国外已经发现了几种这样的突变类型,主要是表皮生长因子受体(EGFR)基因和转化生长因子α(TGFα)基因发生突变,导致毛囊发育异常,最终引起被毛卷曲。另外,一些突变还存在一因多效现象,伴发皮脂腺、乳腺、心脏和骨骼等发育异常。这些突变对研究毛发生长发育、组织分化和生长调节,以及心脏等器官的疾病具有重要意义。
豫医卷毛大鼠(Yuyi Curly Hair Rat,YCHR)是河南省实验动物中心于2006年1月在SD(Sprague Dawley)大鼠种群中发现的一种新的自发性突变动物,其后代出现正常毛(Normal Hair,ZH)、卷毛(Curly Hair,WH)、稀卷毛(Sparseand Curly Hair,SCH)3种表型。该种大鼠触须呈波浪状卷曲,这使它们出生后2~3天就可以从其它大鼠中分辨出来。无论从表型还是遗传方式,豫医卷毛大鼠都不同于国外报道的几种卷毛大鼠。我们现已在突变体的基础上完成了11代近交系培育,但由于突变基因的分子机制不明,直接影响到该种突变大鼠的推广应用。本项研究拟采用病理学、免疫学、分子生物学等多学科的研究方法,以豫医卷毛大鼠和正常SD大鼠为研究对象,进一步探讨豫医卷毛大鼠的皮肤组织学特征及其毛发相关基因的突变机制,为其在生物医学研究中的特殊应用提供理论依据。
材料与方法选取豫医卷毛大鼠和正常SD大鼠,对其皮肤组织进行病理学及免疫组化研究;并对豫医卷毛大鼠及正常SD大鼠的EGFR基因进行克隆,通过序列比对寻找该基因的突变位点,并以该基因为基础,进行同源性比较和系统遗传学分析。
结果:豫医卷毛大鼠皮肤组织中毛囊排列不规则,呈弯曲状态;EGFR在该种卷毛突变大鼠的毛囊部位大量表达;豫医卷毛大鼠的EGFR基因较正常SD大鼠存在3个突变位点,其中2个突变位点使其编码的氨基酸残基发生变化。
结论:①豫医卷毛大鼠皮肤组织中毛囊排列不规则,呈弯曲状态,这可能是导致其被毛卷曲的直接因为;②豫医卷毛大鼠的EGFR基因存在突变位点,这就提示该基因的突变可能是导致其毛发卷曲的因为之一。