前言
白內(nèi)障(cataract)是眼科的多發(fā)病和常見(jiàn)病,也是目前手術(shù)治療效果最好的疾病之一,如無(wú)合并其他疾病,術(shù)后視力能達(dá)到1.0以上。盡管如此,白內(nèi)障手術(shù)還面臨一些困難,例如植入的人工晶狀體通常沒(méi)有調(diào)節(jié)能力,或者只有一定范圍內(nèi)的有限調(diào)節(jié)能力,術(shù)后患者無(wú)法獲得滿意的全程視力;術(shù)后后發(fā)性白內(nèi)障導(dǎo)致患者視力下降甚至二次手術(shù);手術(shù)存在的眼內(nèi)炎、視網(wǎng)膜脫離、繼發(fā)青光眼等并發(fā)癥,雖然發(fā)病率低,但嚴(yán)重威脅患者視力。以上種種使得白內(nèi)障的基礎(chǔ)研究仍然是眼科研究的熱點(diǎn)。目前,白內(nèi)障基礎(chǔ)研究主要可以分為先天性白內(nèi)障、老年性白內(nèi)障、繼發(fā)性白內(nèi)障以及后發(fā)性白內(nèi)降等。相應(yīng)的動(dòng)物模型也根據(jù)研究目的的不同分為遺傳性白內(nèi)障動(dòng)物模型、老年性白內(nèi)障動(dòng)物模型、代謝性白內(nèi)防動(dòng)物模型、物理因索致白內(nèi)陓動(dòng)物模型等。按照造模機(jī)制可分為自發(fā)性突變、誘發(fā)性突變和基因修飾模型。
部分造模方法
使用動(dòng)物:小鼠
【造模機(jī)制】:
貓、狗、兔等大中型動(dòng)物也可作為白內(nèi)障動(dòng)物模型,但是考慮到飼養(yǎng)和繁殖的方便,通常是采用大鼠或小鼠作為此類(lèi)動(dòng)物模型。常用的致突變劑ENU是一種烷化劑,屬致突變性致癌物??芍苯幼饔糜贒NA后主要形成O6-乙基鳥(niǎo)嘌呤而導(dǎo)致堿基錯(cuò)配。其作用靶器官因動(dòng)物種屬及給藥途徑不同而有較大差異。小鼠經(jīng)ENU腹腔注射后,主要誘發(fā)腎、脾、肺等多種組織基因突變。
【造模方法】:
EUN磷酸鹽溶液溶解后注射于10~17周小鼠腹腔內(nèi),分別是160mg/kg(pH 6.0,濃度66mM),以及250mg/kg (pH 6.0,濃度30mM),注射后雌雄鼠2: 1交配。合籠后用鑷子檢杳雌性小鼠陰道內(nèi)有無(wú)陰栓,查到陰栓鼠定為受孕第0天, 陰道栓為乳白色或淡黃色栓子,一般12~14小時(shí)后脫落。還可陰道涂片查精子,以查到精子者定為交配成功鼠,結(jié)果與陰道栓法一致率達(dá)90%以上,聯(lián)合使用可提高診斷準(zhǔn)確率。選取雄鼠腹腔注射藥物42天后受孕生產(chǎn)的鼠仔(子一代,F(xiàn)1)行白內(nèi)障篩選。在此基礎(chǔ)上可利用篩選出的白內(nèi)障子一代雌雄鼠交配建立遺傳性白內(nèi)障鼠模型。
已經(jīng)報(bào)道的應(yīng)用該法得到的轉(zhuǎn)基因白內(nèi)障動(dòng)物種類(lèi)繁多,按照位置和功能可分為晶狀體膜相關(guān)基因、晶狀體蛋白相關(guān)基因、細(xì)胞骨架蛋白基因以及熱休克蛋白和生長(zhǎng)因子蛋白基因等。白內(nèi)障生長(zhǎng)發(fā)育以及功能維持牽涉很多基因和蛋白,任何環(huán)節(jié)的改變都會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障的發(fā)生,采用基因工程生成的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物不僅有助于明確相關(guān)的白內(nèi)障相關(guān)基因,還有助于我們深刻理解其在晶狀體發(fā)育和功能維持上的作用。
【模型特點(diǎn)】:
誘發(fā)突變所得到的白內(nèi)障模型具有不確定性,表型多樣,發(fā)病年齡各異,遺傳背景不清。
【模型評(píng)估和應(yīng)用】:
最初人們都是通過(guò)化學(xué)藥物或者射線照射親本來(lái)獲得遺傳性白內(nèi)障動(dòng)物 模型,其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的。除工作量大、可控性和重復(fù)性差之外,篩選出來(lái)的動(dòng)物要搞清其主要變異位點(diǎn)還需繁瑣的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。同時(shí)得到的動(dòng)物常伴有其他器官發(fā)育異常。最近組織特異性基因敲除成為了可能,使得我們可以便捷地獲得大量轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。對(duì)敲除基因進(jìn)行分子生物學(xué)的分析聯(lián)合詳細(xì)的動(dòng)物表型分析使我們更好地理解了眼球發(fā)育的進(jìn)程和通路。需要強(qiáng)調(diào)的是,盡管這些方法得到的一些動(dòng)物白內(nèi)障發(fā)病較晚,類(lèi)似于老年性白內(nèi)障,但這些動(dòng)物在出生后不久而或胚胎期就存在一些白內(nèi)障前期改變,不同于老年白內(nèi)障的自發(fā)病病程。
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