多巴胺D5受体突变基因F173L在心脏过表达引起转基因小鼠扩张型心肌病

摘要

背景：多巴胺属于儿茶酚胺类神经递质,其可通过与受体结合对肾脏水钠重吸收起到调节作用,进而发挥对血压调控的影响。在多巴胺受体的五个亚型中,D5受体的作用尤其引人注目。前期的研究发现与正常的人D5受体相比,人多巴胺D5受体突变基因F173L(D5F173L)能够使CHO细胞的O2-产量显著增加,且其失去刺激腺苷酸环化酶活性的能力,而D5S390G使CHO细胞的O2-产量明显减少,刺激腺苷酸环化酶的活性明显增加,即D5F173L使功能减弱的D5受体,D5S390G是功能增强的D5受体;D5受体基因敲除(D5-/-小鼠)小鼠血压明显升高,心脏重量增加、心肌肥厚；全身表达D5F173L(CMV-D5F173L)基因的转基因小鼠,与CMV-D5S390G和CMV-hD5WT相比,3月龄开始血压升高,4月龄开始左心室肥厚。所以我们建立心脏特异表达D5F173L/S390G/WT的转基因小鼠,并初步利用心脏特异表达的D5F173L转基因动物模型来研究多巴胺D5受体在心脏肥大发生中的作用机制。
　　 方法：利用心脏特异启动子α-MHC构建转基因表达载体,显微注射法建立心脏特异表达的人多巴胺D5F173L/S390G/WT(α-MHC-D5F173L/S390G/WT)转基因小鼠,PCR鉴定转基因小鼠的基因型,Western blot检测多巴胺D5受体在小鼠心脏组织中的表达。对3月龄α-MHC-D5F173L转基因小鼠及其野生对照,利用智能无创血压仪测量小鼠的血压,心动超声仪检测转小鼠的心脏结构和功能,光学显微镜检查小鼠心脏的病理改变。
　　 结果：建立了α-MHC-D5F173L/S390G/WT转基因小鼠。在3月龄,与野生型小鼠比较,α-MHC-D5F173L转基因小鼠血压无显著升高,α-MHC-D5F173L转基因小鼠心脏收缩期和舒张期左室内径均增加[(3.26±0.42)比(2.58±0.23)mm,(4.28±0.39)比(3.86±0.25)mm,P<0.05],收缩期和舒张器容积增大[(44.97±14.54)比(24.66±5.34)μL,(83.99±18.42)比(64.83±9.90)μL,P<0.05],射血分数及短轴缩短率减少[(48.01±8.73)％比(62.18±4.84)％,(24.23±5.15)％比(33.15±3.52)％,P<0.05]。病理学观察显示,α-MHC-D5F173L转基因小鼠心腔明显大于野生型,心室壁明显变薄,心肌细胞不均匀肥大,心肌间质纤维增多。
　　 结论：α-MHC-D5F173L转基因小鼠的血压正常,左心室内径增大,左心室容积增加,心功能下降,心肌细胞不均匀增大,心肌纤维增多。其表型与人扩张型心肌病有一定的相似性。所以,该转基因动物可用于进一步了解多巴胺D5受体基因在心脏中的功能,研究血压与心脏代偿的关系,以及多巴胺受体对心脏的调控等方面,具有重要意义。