利用TALENs技术制备瘦素基因敲除的大鼠

摘要

目的 瘦素(leptin)是一种调节机体摄食和能量代谢的细胞因子,也参与神经细胞发育、免疫、糖脂代谢等,由于大鼠在代谢和神经研究等方面的优点,研制leptin基因敲除大鼠(leptin-/-),为这几方面的深入研究提供模型.方法 利用类转录激活因子效应因子核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)技术,制备leptin-/-大鼠.利用称量方法测定不同时间点的体重变化,利用磁共振成像观测大鼠脂肪积累及分布,利用病理学方法观察胰腺的病理变化,并进行血生化、腹腔糖耐受实验及葡萄糖刺激下的血清胰岛素含量测定.结果 获得一个在leptin基因编码区418～425位有8个碱基缺失的首建鼠,由于产生了TGA终止密码子,使该蛋白C末端缺失了28个氨基酸.Leptin-/-大鼠从5周龄开始出现显著的体重增加,到4月龄时体重比野生SD大鼠(leptin+/+)增加了52％.2月龄MRI结果显示leptin-/-大鼠与leptin+/+大鼠相比,在腹腔和皮下均有更多的脂肪积累,同时病理观察也发现leptin-/-大鼠胰腺中胰岛细胞显著增生.4月龄时,leptin-/-大鼠的血清中甘油三酯和胆固醇含量分别是leptin+/+大鼠的8.4倍和1.8倍,同时出现了明显的糖耐受受损和高胰岛素血症.结论 利用TALENs技术成功建立了瘦素基因敲除大鼠,并表现出明显的肥胖、高胰岛素血、高脂血和糖代谢异常.结果表明:该敲除大鼠可作为代谢、神经、免疫等研究的潜在模型.