可调整的 FSHD-like DUX4 小鼠模型

作者:内华达大学里诺分校 Peter Jones 博士和 Takako Jones 博士

DUX4灵长类逆转录质子的异常表达是所有形式前列腺增生症的主要诱因。因此,DUX4-fl mRNA和蛋白质是治疗干预的主要目标。.

据内华达大学里诺分校医学院的实验室报告,我们成功地生成并免费分发了一种基于 DUX4 受控表达的可存活、可繁殖和高度可调表型的 FSHD 类转基因小鼠模型。这种小鼠被称为 FLExDUX4 (或 FLExD),现在可以从杰克逊实验室获得 B6(Cg)-Gt(ROSA)26 或tm1.1(DUX4*)/Plj/J,产品目录 #028710 (https://www.jax.org/strain/028710).

H&E 染色显示,与 ACTA1-MCM 健康对照组小鼠(左)相比,ACTA1-MCM、FLEXD 重度 FSHD-like 模型小鼠(中)的腓肠肌出现了严重的肌肉病变。DUX4 免疫染色(右图)显示了 TMX 诱导后腓肠肌中 DUX4 蛋白的马赛克表达和核定位。图由 Jones 实验室提供。.

FLExD 小鼠分为雄性和雌性、半合子和同合子,将于 2017 年 2 月 20 日之后发货。这些小鼠的繁殖力都很强,寿命正常,产仔多。.

DUX4的表达可通过多种机制诱导Cre重组酶的表达,但通常是通过与Cre表达的小鼠品系交配,从而产生类似FSHD的病理现象。.

这种小鼠模型设计灵活,研究人员可以在幼年或成年动物体内诱导 DUX4 的表达,并控制病理程度和疾病进展速度,从而根据所测试的治疗干预措施,对病理的预防、抑制或逆转进行评估。此外,还可以区分早期、起始的病理事件和累积性、慢性病理效应。病理学 FLExD 小鼠基本上可以根据测试的治疗类型或研究的途径进行定制。.

人们普遍认为,由于实验不够严谨和/或方法不够透明,基于小鼠的临床前研究往往产生不一致甚至不正确的结果,最终导致实验室之间的可重复性差和临床试验失败。美国国立卫生研究院制定了一项新政策,要求研究人员解决严谨性、透明度和相关生物变量等关键问题。我们完全支持这一举措,并认为特征不清、不一致的 FSHD 类小鼠模型只会使这一领域倒退,浪费时间、金钱和资源。因此,我们花了近两年的时间来描述 FLExD 模型,并与其他几个实验室的专家合作验证其表型的各个方面。.

消除障碍,特别是研究人员对使用实验室生成和患者衍生生物材料的限制,对于加快前列腺增生症的治疗开发至关重要。将细胞和动物资源存放到可公开访问的生物库中,以便不受限制地使用,这一道德义务对整个领域都至关重要。因此,我们在完整的特征描述和自然史研究(正在进行中)与使该模型成为 FSHD 领域可用工具所需的特征描述水平之间取得了平衡。重要的是,我们的模型在动物体内、动物之间以及多代之间都具有高度的一致性和可重复性。.

因此,为了方便快速、干净地转移动物,缓解研究人员控制试剂所带来的限制或并发症,促进前列腺增生症的治疗开发和临床前试验,目前 未发表 FLExD 诱导性 FSHD 样小鼠品系现在可以从 JAX 实验室免费获得。.

主要内容 FLExD 模型:

  • 有生命力和繁殖力,因为 FLExD/+ 和 FLExD/FLExD
  • FLExD 小鼠寿命正常(大于 2 年)
  • 在没有 Cre 的情况下,DUX4-fl mRNA 和蛋白质的水平非常低
  • 与 ACTA1-MerCreMer 他莫昔芬诱导系交配的双转基因动物健康存活
  • DUX4-fl在整个生命周期中长期低水平表达,并由研究人员控制DUX4-fl的爆发,再现了我们对FSHD患者中DUX4表达的设想
  • 转基因表达或诱导性在超过 6 代后无不良影响
  • DUX4-fl mRNA 和蛋白质的表达在动物的整个肌肉组织中保持一致(对侧肌肉可用作对照)。
  • FLExD ×ACTA1-MCM杂交产生大窝(10-12 只幼崽),其中有许多双转基因动物
  • 对 FSHD 类表型的五个严重程度进行了分析
  • 克隆诱导 DUX4 的表达在不同动物身上产生一致的病理生理学结果
  • 组织病理学在每种严重程度模型中都是一致的
  • 还测试了其他几种具有潜在意义的 Cre 表达小鼠品系

实现各种严重程度模型的具体细节将在明年的某个时候发表。在此之前,调查人员可以联系 彼得-琼斯 或 高子-琼斯 请联系内华达大学里诺分校医学院,我们很乐意为您提供帮助。.

这项工作得到了前列腺增生症协会(FSHS-22012-01)、克里斯-卡里诺前列腺增生症基金会(Chris Carrino Foundation for FSHD)、MDA(#383364)和美国国立卫生研究院/美国国立卫生研究院(NIH/NIAMS)(R01AR070432、R21AR070438)的资助。.

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