亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        平滑肌細胞特異性MLK3基因敲除小鼠模型的構(gòu)建*

        2022-02-16 03:00:26張燕紅高詩娟李玉琳
        中國病理生理雜志 2022年1期
        關(guān)鍵詞:平滑肌表型特異性

        張燕紅, 黃 山, 高詩娟, 李玉琳, 杜 杰△

        (1山西醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,山西 太原 030001;2首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院,北京市心肺血管疾病研究所血管生物研究室,北京 100029)

        混合譜系激酶3(mixed lineage kinase 3,MLK3)又被稱為MAP3K11(mitogen-activated protein kinase kinase kinase 11),是一種分子量為97 kD 的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,屬于絲裂原活化蛋白激酶(mito?gen-activated protein kinase,MAPK)級聯(lián)途徑的重要分子,接收多種來自細胞表面受體的信號傳導(dǎo),包括受體酪氨酸激酶、趨化因子受體和細胞因子受體等,通過磷酸化并活化MAPK 激酶,介導(dǎo)下游MAPK 成員c-Jun 氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、p38 和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶的活化,參與調(diào)節(jié)細胞增殖和細胞凋亡等[1-2]。研究證實MLK3 在心血管疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,如MLK3基因敲除鼠心功能下降,血壓升高[3-4],MLK3基因缺失促進小鼠血管內(nèi)膜新生等[5]。鑒于MLK3 廣泛表達于心臟、主動脈、肺和肝等多種組織細胞中,為特異性探索心血管疾病發(fā)生過程中MLK3 在血管平滑肌細胞中的作用與機制,本研究利用Cre/loxP 重組酶系統(tǒng),構(gòu)建了平滑肌細胞特異性MLK3基因敲除小鼠,為后期研究奠定基礎(chǔ)。這種基于平滑肌細胞特異性敲除MLK3的小鼠模型目前還未見報道。

        材料和方法

        1 儀器和試劑

        鼠尾裂解液DirectPCR Lysis Reagent 購于Via?gen Biotech;蛋白酶K 購于TIANGEN;抗MLK3 抗體購于CST;抗肌球蛋白重鏈11(myosin heavy chain 11,Myh11)抗體購于武漢塞維爾公司。采用Bio-Rad 凝膠成像分析儀采集DNA 圖像;采用Leica 激光共聚焦顯微鏡(TCS 4D)采集免疫熒光圖像;采用北京軟隆公司的小動物血壓監(jiān)測儀(BP-2010A)測定小鼠血壓;采用深圳雷杜公司的全自動生化分析儀(Chemray 800)分析小鼠外周血生化指標(biāo)。

        2 方法

        2.1 平滑肌細胞特異性MLK3 基因敲除小鼠的構(gòu)建首先構(gòu)建MLK3-loxP 轉(zhuǎn)基因小鼠(MLK3wt/fl),步驟如下:構(gòu)建靶向MLK3基因4~8 號外顯子兩端的基因打靶載體,并電轉(zhuǎn)至胚胎干(embryonic stem,ES)細胞,篩選Southern 陽性的ES 克隆進行胚胎顯微注射,最終獲得MLK3wt/fl小鼠(由賽業(yè)生物科技有限公司協(xié)助完成)。將MLK3wt/flF0 代成年小鼠與攜帶平滑肌細胞特異表達Cre 重組酶的Tagln-Cre 小鼠(賽業(yè)公司惠贈)交配,得到F1 代Tagln-Cre/MLK3wt/fl小鼠,F(xiàn)1 代之間交配,得到MLK3fl/fl/Tagln-Cre 小鼠,對照組為MLK3fl/fl/WT。實驗小鼠均飼養(yǎng)在SPF 級環(huán)境,清潔飲食,溫濕度適宜。本實驗得到北京安貞醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

        2.2 小鼠基因型的鑒定收集雜交后子代小鼠鼠尾,加入蛋白酶K 和鼠尾裂解液(1∶100)的混合液100 μL,56 ℃消化過夜,85 ℃變性30 min,提取基因組DNA 并進行PCR 擴增,產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳,確定小鼠基因型。PCR 擴增引物如下:MLK3-loxP 的上游引物序列為5'-CAACACTGAAAACGGC?CACATTA-3',下游引物序列為5'-AAAGGGAACAT?GCTTGTGAGTCT-3';Tagln-Cre 的上 游引 物序 列為5'AGGTGGCTTGTTTGTCCC-3',下游引物序列為5'-CGCCGCATAACCAGTGAAACAG-3'。PCR 退火溫度為59 ℃。

        2.3 免疫熒光檢測血管平滑肌細胞MLK3的表達分離經(jīng)基因型鑒定為MLK3fl/fl/WT 和MLK3fl/fl/Tagln-Cre 小鼠的主動脈,制備冰凍切片,室溫晾干后,4%多聚甲醛固定,PBS洗后,室溫封閉,加入抗MLK3的抗體及抗血管平滑肌細胞標(biāo)志物Myh11抗體,4 ℃孵育過夜,熒光II 抗染色,室溫40 min,DAPI 封片液封片。激光共聚焦顯微鏡采圖。

        2.4 免疫組化檢測血管平滑肌細胞Myh11 的表達分離經(jīng)基因型鑒定為MLK3fl/fl/WT 和MLK3fl/fl/Tagln-Cre小鼠的主動脈,制備石蠟切片,脫蠟后抗原修復(fù),3% 雙氧水溶液阻斷內(nèi)源性過氧化物酶,血清封閉后加入抗Myh11 的抗體,4 ℃孵育過夜,室溫平衡30 min,PBS 洗后加入Ⅱ抗,室溫50 min,PBS 洗后DAB 顯色,蘇木素復(fù)染,甘油明膠封片。圖像采集分析,統(tǒng)計陽性面積比率。

        2.5 小鼠血壓的測定使用BP-2010A 智能無創(chuàng)血壓計測量血壓:將小鼠固定在配有鼠網(wǎng)的鼠袋中,放于保溫筒上保持恒溫,將傳感器置于小鼠的尾根部,連續(xù)測量血壓后取平均值。

        2.6 小鼠血糖和血脂的檢測收集MLK3fl/fl/WT 和MLK3fl/fl/Tagln-Cre 小鼠的外周血,4 ℃、3 000 r/min 離心10 min,取上清液,用全自動生化分析儀自動測定葡萄糖(glucose,Glu)、糖化血清蛋白(glycosylated serum protein,GSP)、甘油三脂(triglyceride,TG)、總膽固醇(cholesterol,CHO)、高密度脂蛋白(high-den?sity lipoprotein,HDL)和低密度脂蛋白(low-density li?poprotein,LDL)等指標(biāo)。

        3 統(tǒng)計學(xué)處理

        使用GraphPad Prism 8 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。組間比較采用t檢驗。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

        結(jié) 果

        1 平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠的構(gòu)建

        利用ES 細胞基因打靶技術(shù)在MLK3基因第4~8外顯子兩端插入loxP 位點以制備MLK3wt/fl小鼠,將其F0 代成年小鼠與攜帶平滑肌細胞特異表達Cre 酶的Tagln-Cre 小鼠交配,得到F1 代MLK3wt/fl/Tagln-Cre 小鼠,F(xiàn)1 代之間交配,得到MLK3fl/fl/Tagln-Cre 小鼠,對照組為MLK3fl/fl/WT,見圖1。

        Figure 1.Schematic diagram of the generation of smooth muscle cell-specific MLK3 knockout mice.圖1 平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠構(gòu)建示意圖

        2 平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠基因型的鑒定

        鼠尾基因組DNA 經(jīng)PCR 擴增后,經(jīng)2% 瓊脂糖凝膠電泳進行鑒定。圖2A是對MLK3-loxP序列擴增的結(jié)果,野生型MLK3 片段為219 bp,MLK3-loxP 片段為341 bp;圖2B 是對Tagln-Cre 序列擴增的結(jié)果,Tagln-Cre陽性小鼠可擴增得到929 bp的條帶,而WT小鼠則無目的條帶。上述鑒定結(jié)果表明,MLK3fl/fl/Tagln-Cre 小鼠即平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠。

        Figure 2.Genotyping of MLK3fl/fl/Tagln-Cre mice.A:the electrophoresis bands of MLK3-loxP fragments;B:the electrophoresis bands of Tagln-Cre fragments.圖2 平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠基因型的鑒定

        3 免疫熒光證實敲除MLK3 基因的平滑肌細胞無相應(yīng)蛋白表達

        為了進一步驗證平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠構(gòu)建成功,我們將MLK3 及平滑肌細胞特異性標(biāo)志物Myh11 進行免疫熒光共染,檢測平滑肌細胞中MLK3 的表達。如圖3 所示,MLK3fl/fl/WT 小鼠主動脈平滑肌細胞表達MLK3,而MLK3fl/fl/Tagln-Cre 小鼠主動脈平滑肌細胞幾乎檢測不到MLK3 的表達。此結(jié)果表明平滑肌細胞特異性敲除MLK3成功。

        4 免疫組化表明平滑肌敲除MLK3 導(dǎo)致收縮標(biāo)志物Myh11表達下降

        特異性敲除小鼠構(gòu)建成功后,我們首先探討MLK3敲除是否影響平滑肌細胞的收縮功能。為此,用免疫組化染色的方法檢測了平滑肌細胞收縮標(biāo)志物Myh11 的表達。如圖4 所示,與MLK3fl/fl/WT 小鼠相比,MLK3fl/fl/Tagln-Cre 小鼠主動脈平滑肌細胞的Myh11 陽性面積百分比減少,表明平滑肌細胞特異敲除MLK3基因可能影響血管平滑肌細胞的收縮功能,具體的作用機制將在后續(xù)的研究中探討。

        5 平滑肌特異性MLK3 基因敲除小鼠基礎(chǔ)狀態(tài)下血壓正常

        Figure 3.Immunofluorescence analysis of MLK3 expression in smooth muscle cells from MLK3fl/fl/WT and MLK3fl/fl/Tagln-Cre mice.圖3 免疫熒光檢測平滑肌特異敲除MLK3基因后MLK3蛋白的表達

        Figure 4.Immunohistochemical analysis of Myh11 expression in smooth muscle cells from MLK3fl/fl/WT and MLK3fl/fl/Tagln-Cre mice.Mean±SD. n=4.*P<0.05 vs MLK3fl/fl/WT group.圖4 免疫組化檢測平滑肌細胞收縮標(biāo)志物Myh11的表達

        為了評價平滑肌細胞MLK3敲除是否影響了小鼠的基礎(chǔ)表型,我們首先檢測了小鼠血壓情況。利用智能無創(chuàng)血壓儀通過尾套法測定8~10 周齡小鼠收縮壓(systolic blood pressure,SBP)及舒張壓(dia?stolic blood pressure,DBP),結(jié)果顯示,MLK3fl/fl/Tagln-Cre 小鼠與MLK3fl/fl/WT 對照小鼠相比血壓的差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性,見圖5。

        6 平滑肌特異性MLK3 基因敲除小鼠基礎(chǔ)狀態(tài)下血糖和血脂正常

        Figure 5.Blood pressure of MLK3fl/fl/Tagln-Cre and MLK3fl/fl/WT mice.SBP:systolic blood pressure;DBP:diastolic blood pressure.Mean±SD. n=6.圖5 平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠的血壓

        利用全自動生化儀檢測了8~10 周齡MLK3fl/fl/Tagln-Cre 鼠與MLK3fl/fl/WT 對照鼠的血糖及血脂水平,結(jié)果如圖6 所示。與MLK3fl/fl/WT 對照鼠相比,MLK3fl/fl/Tagln-Cre 鼠上述指標(biāo)的差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性,說明基礎(chǔ)狀態(tài)下,平滑肌細胞特異性敲除MLK3不影響血糖及血脂等生化指標(biāo)。

        Figure 6.Plasma levels of lipids and glucose in MLK3fl/fl/Tagln-Cre mice.TG:triglyceride;CHO:cholesterol;HDL:high-density li?poprotein;LDL:low-density lipoprotein;Glu:glucose;GSP:glycosylated serum protein.Mean±SD. n=6.圖6 平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠的血糖和血脂

        討 論

        MLK3 也被稱為MAP3K11,于1994 年首次被發(fā)現(xiàn)[6]。MLK3 作為MAPK 信號通路的重要激酶,在多種組織及細胞中廣譜表達,可調(diào)節(jié)細胞增殖、分化、凋亡等進程。其參與調(diào)控的生理及病理進程具有一定的組織特異性,從而在多種疾病包括腫瘤、神經(jīng)退行性變及心血管疾病等的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要調(diào)控作用[7]。在腫瘤中,MLK3 促進癌細胞存活、遷移、耐藥性和腫瘤免疫等,是乳腺癌、卵巢癌和結(jié)直腸癌的潛在治療靶點[1];在神經(jīng)退行性疾病包括帕金森病和阿爾茨海默病等,MLK3通過激活JNK 介導(dǎo)神經(jīng)元細胞死亡[8-9]。近年來,MLK3 在心血管病的發(fā)生發(fā)展中的作用受到關(guān)注。MLK3 在肥厚性心肌病患者的心肌中表達增加。MLK3 通過激活抗肥厚性JNK信號,抑制壓力負荷誘導(dǎo)的小鼠心肌肥大、心功能下降和心臟重塑,從而發(fā)揮保護作用[3]。血管內(nèi)膜新生是血管介入術(shù)后再狹窄形成的重要機制,而MLK3通過抑制RhoA 的活化抑制血管內(nèi)膜新生[5],為血管介入術(shù)后再狹窄提供新的干預(yù)策略。

        血管平滑肌細胞作為血管壁中層主要的細胞類型,其功能及數(shù)量對于維持動脈外周阻力、血壓調(diào)節(jié)、血流的分布和動脈的修復(fù)至關(guān)重要[10]。成熟、分化的血管平滑肌細胞表達平滑肌細胞特異性標(biāo)志物,包括MYH11、TAGLN(又叫SM22α)及ACTA2(actin alpha 2)[11],并構(gòu)成收縮表型。成熟的血管平滑肌細胞幾乎不增殖并保持較低的合成活性。病理因素作用下,如高脂、炎癥、血管損傷及持續(xù)機械張力作用等[12-13],血管平滑肌細胞表現(xiàn)出顯著的功能可塑性,發(fā)生表型轉(zhuǎn)化,即由收縮表型轉(zhuǎn)換為合成和增殖表型,表現(xiàn)為血管平滑肌細胞收縮標(biāo)志物表達降低,增殖、遷移和合成細胞外基質(zhì)等能力增強[14]。血管平滑肌細胞表型轉(zhuǎn)化是多種血管疾病,包括動脈粥樣硬化、血管成形術(shù)后再狹窄和主動脈瘤等共同的細胞病理基礎(chǔ)[12,15-17]。多種信號通路包括MAPK等參與調(diào)控血管平滑肌細胞表型轉(zhuǎn)化。探討不同病理狀態(tài)下VSMC 表型轉(zhuǎn)化的分子機制有助于提高對疾病發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸的認(rèn)識。本研究發(fā)現(xiàn)平滑肌細胞特異性MLK3基因敲除小鼠的血管平滑肌細胞收縮標(biāo)志物Myh11表達下降,提示MLK3參與維持血管平滑肌收縮功能及血管穩(wěn)態(tài)。后續(xù)的研究將重點探討MLK3 維持血管穩(wěn)態(tài)及在不同血管疾病中的作用與機制。

        由于MLK3 廣泛表達于多種組織細胞,并且MLK3調(diào)控的生物學(xué)過程具有一定的組織特異性,為更準(zhǔn)確地研究MLK3 在血管平滑肌細胞中的功能,我們采用基于Cre/loxP 重組酶的條件性基因敲除策略,構(gòu)建了平滑肌特異性MLK3基因敲除小鼠。Cre/loxP 重組酶系統(tǒng)可實現(xiàn)位點特異性的基因重組,是構(gòu)建條件性基因敲除鼠的經(jīng)典方法。本研究中,我們首先通過ES 打靶技術(shù)在小鼠MLK3基因的4~8 號外顯子兩端插入loxP 位點,獲得了MLK3-loxP 小鼠,進而與平滑肌細胞特異性啟動子Tagln 介導(dǎo)表達Cre重組酶的小鼠雜交。Tagln 啟動子特異性介導(dǎo)平滑肌細胞表達Cre 重組酶,表達的Cre 重組酶識別MLK3基因的4~8 號外顯子兩端插入的loxP 位點并切除中間的DNA 序列,從而實現(xiàn)了平滑肌特異性敲除MLK3基因。利用Tagln啟動子介導(dǎo)平滑肌細胞特異表達Cre 酶構(gòu)建平滑肌特異敲除鼠模型已在多篇文章中報道[18-20],證實了該啟動子的特異性及有效性。為了在蛋白水平進一步證實敲除小鼠構(gòu)建成功,我們用免疫熒光染色檢測了血管組織中MLK3蛋白的表達,發(fā)現(xiàn)野生型小鼠的MLK3 在血管內(nèi)皮細胞及中層平滑肌細胞均有表達,而平滑肌細胞特異性MLK3基因敲除小鼠的內(nèi)皮細胞有MLK3 表達而中層平滑肌細胞檢測不到MLK3 的表達,證實平滑肌細胞特異性MLK3基因敲除小鼠構(gòu)建成功。進而,我們評價了該品系小鼠的基礎(chǔ)表型,發(fā)現(xiàn)該小鼠的血壓、血脂等指標(biāo)沒有變化,但血管平滑肌收縮標(biāo)志物Myh11的表達降低,表明MLK3基因缺失可能影響了血管平滑肌細胞的收縮功能。既往研究發(fā)現(xiàn),MLK3基因全身敲除鼠的基礎(chǔ)血壓升高[3-4],但我們在平滑肌細胞特異性MLK3基因敲除小鼠中未觀察到基礎(chǔ)血壓的變化,提示MLK3 對血壓的調(diào)控作用可能不依賴于其在平滑肌細胞中的功能。眾所周知,血管壁的主要組成細胞內(nèi)皮細胞及平滑肌細胞均參與血壓維持。我們的免疫熒光結(jié)果表明,MLK3在血管內(nèi)皮細胞也有高表達,基于上述結(jié)果,我們考慮血管內(nèi)皮細胞中的MLK3 在維持血壓中發(fā)揮重要作用,具體的作用及機制還需深入探討。

        綜上所述,平滑肌細胞特異性MLK3基因敲除小鼠構(gòu)建成功。利用該動物模型可重點探討血管平滑肌細胞中MLK3 維持血管穩(wěn)態(tài)及在不同血管疾病中的作用與機制。

        猜你喜歡
        平滑肌表型特異性
        原發(fā)性腎上腺平滑肌肉瘤1例
        喉血管平滑肌瘤一例
        建蘭、寒蘭花表型分析
        精確制導(dǎo) 特異性溶栓
        BOPIM-dma作為BSA Site Ⅰ特異性探針的研究及其應(yīng)用
        腸系膜巨大平滑肌瘤1例并文獻回顧
        重復(fù)周圍磁刺激治療慢性非特異性下腰痛的臨床效果
        GABABR2基因遺傳變異與肥胖及代謝相關(guān)表型的關(guān)系
        兒童非特異性ST-T改變
        慢性乙型肝炎患者HBV基因表型與血清學(xué)測定的臨床意義
        国产无套一区二区三区久久| 欧美z0zo人禽交欧美人禽交| 婷婷综合缴情亚洲狠狠| 亚洲av影片一区二区三区| 不卡一区二区三区国产| 性色欲情网站| 國产一二三内射在线看片| 午夜一区二区三区在线视频| 国产黑丝美女办公室激情啪啪| 在线看无码的免费网站| 国产精品亚洲五月天高清| 国产高清女人对白av在在线| 黄色一区二区三区大全观看| 久久99精品久久久久久9蜜桃| 欧美日韩电影一区| 日本一区二区高清视频在线播放| 美女主播福利一区二区| 日韩人妻无码精品久久| 久久精品国产99久久丝袜| 伊人狼人影院在线视频| 麻豆文化传媒精品一区观看| 亚洲欧美激情精品一区二区| 中文字幕精品久久天堂一区| 小黄片免费在线播放观看| 国产aⅴ无码专区亚洲av| 亚洲欧洲精品成人久久曰影片 | 无码一区二区三区老色鬼| 人妻少妇看A偷人无码电影| 国产交换精品一区二区三区| 国产伦精品一区二区三区妓女| 免费一级毛片在线播放不收费 | 在线观看国产一区二区av| 狠狠人妻久久久久久综合蜜桃| 国产免费破外女真实出血视频 | 大地资源网最新在线播放| 国产高跟丝袜在线诱惑| 午夜视频国产在线观看| 国产va免费精品高清在线| 男人天堂AV在线麻豆| 亚洲av一区二区三区蜜桃| 一本久久综合亚洲鲁鲁五月天|