中枢神经系统TauT基因敲除大鼠的构建及对线粒体DNA氧化损伤影响

摘要：

目的 利用CRISPR/Cas9和Cre-loxP技术相结合构建牛磺酸转运体(taurine transporter,TauT)在中枢神经系统中条件性敲除大鼠,并对其脑组织线粒体mtDNA及线粒体呼吸链酶活性进行初步研究.方法 利用CRISPR/Cas9和Cre-loxP技术获得TauT基因第5外显子两端含有loxP位点的杂合子大鼠(TauTloxP/WT).将获得的TauTloxP/WT大鼠与Nestin-Cre大鼠交配,经繁殖和鉴定最终获得神经特异性TauT基因敲除大鼠(TauTloxP/loxP/Cre+).通过Real-time PCR、Westen blot、免疫组化对TauTloxP/loxP/Cre+大鼠进行基因和蛋白表达检测,用HE染色观测其脑组织形态,并对脑组织mtDNA拷贝数和线粒体呼吸链酶(Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ/Ⅴ)活性进行检测.结果 与野生型大鼠相比,TauTloxP/loxP/Cre+大鼠脑组织中TauT基因和蛋白表达显著降低,TauT基因在中枢神经系统被成功敲除,模型构建成功;HE染色显示TauTloxP/loxP/Cre+大鼠脑细胞数量和密度有所降低,而老年TauTloxP/loxP/Cre+大鼠脑中细胞病变更加明显.此外,与野生型大鼠相比,TauTloxP/loxP/Cre+大鼠脑组织线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ酶活性显著降低,但mtDNA拷贝数却明显上升.结论 利用CRISPR/Cas9和Cre-loxP技术成功了构建中枢神经系统TauT基因敲除大鼠模型,并初步验证了此模型对脑组织及其线粒体呼吸链酶和mtDNA的影响,为研究牛磺酸及TauT对脑组织的分子机制提供了新的模型平台.

关键词：TauT基因;条件敲除;CRISPR/Cas9;Cre-loxP;大鼠;线粒体

所属期刊栏目：31

分类号：R-33(医学研究方法)

资助基金：天津市应用基础及前沿技术重点项目;国家自然科学基金面上项目

在线出版日期：2021-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：38-47