全身性Muc2基因敲除小鼠模型

一、研究背景

慢性结直肠炎的主要症状有：①排便异常：多数患者有便秘、腹泻或便秘腹泻交替出现。②血便、粘液便或脓血粘液便：多数患者有粘液或粘液血便，直肠炎症明显时可有血便或脓血便。③腹痛：可有轻至中度下腹隐痛，有腹痛—便意—便后缓解的规律。④肛内感觉异常：直肠炎患者常有大便不尽，里急后重感，亦可伴有肛内灼热、疼痛等感觉异常。结肠直肠癌（carcinoma of colon and rectum）是胃肠道中常见的恶性肿瘤，早期症状不明显，随着癌肿的增大而表现排便习惯改变、便血、腹泻、腹泻与便秘交替、局部腹痛等症状，晚期则表现贫血、体重减轻等全身症状。Muc2基因编码的蛋白属于粘蛋白家族的一员，粘蛋白是许多上皮组织产生的高分子量糖蛋白。大部分肠道黏液蛋白由Muc2基因编码并由杯状细胞分泌，这种不可溶解的粘液屏障可以保护肠腔。Muc2基因的遗传缺陷可导致粘液减少90%，肠上皮细胞暴露于肠腔内容物增加，同时小鼠肠道内细胞增殖、迁移和凋亡发生改变，最终导致自发性结肠炎和结直肠癌，进一步研究表明：Muc2缺陷小鼠自发发展为慢性结肠炎在早期年龄(<3个月)，其组织病理学是类似于溃疡性结肠炎的病人；3个月后，Muc2^−/−小鼠更容易发生结肠或直肠肿瘤。因此，Muc2基因敲除小鼠是研究慢性结肠炎和结肠癌的理想模型。同时，由于肠道生态失调与结肠炎相关的结直肠癌发生有关，Muc2基因敲除小鼠也是研究肠道微生物对肠道保护作用的优选模型。

二、评价与验证

全身性Muc2 基因敲除小鼠采用PCR方式进行鉴定。

 测序结果：将F/R 引物扩增的PCR 产物测序确认该小鼠为Muc2基因片段删除的杂合子（测序引物F），具体见图3。说明全身性Muc2基因敲除小鼠构建成功。

三、讨论和结论

 Muc2基因编码了大部分肠道黏液蛋白，用以形成保护肠腔的粘液屏障。Muc2基因的遗传缺陷可导致粘液减少90%，肠上皮细胞暴露于肠腔内容物增加，同时小鼠肠道内细胞增殖、迁移和凋亡发生改变，最终导致自发性结肠炎和结直肠癌。Muc2缺陷小鼠可自发发展为慢性结肠炎，更容易发生结肠或直肠肿瘤。Muc2基因敲除小鼠是研究慢性结肠炎和结肠癌的理想模型，也是研究肠道微生物对肠道保护作用的优选模型。

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