Bmp5短耳小鼠动物模型

一、研究背景

小耳畸形的病因目前还不完全明确，环境和遗传因素是目前小耳畸形病因研究的重点。先天性小耳畸形在基因突变致病性研究方面还没有阐明小耳畸形胚胎发育的机制。小耳畸形主要涉及胚胎发育期间第一和第二鳃弓的异常，主要表型涉及外耳发育异常。外耳的耳廓是由第一和第二鳃弓的逐渐融合形成的，在发育过程中第一和第二鳃弓之间是相互作用，两弓之间的凹槽加深，形成外耳道，从胚胎的起源来分析，外耳的发育至少在一定程度上是由第一和第二鳃弓通过后脑的部分区域来介导的，后脑是鳃弓的神经嵴细胞的来源，在后脑的第四段基因突变可以导致外耳的发育缺陷。

小耳畸形主要是指外耳的先天发育性结构异常，其严重程度主要表现为从轻度结构异常到完全性耳廓缺失，并且可伴有外耳道狭窄和外耳道闭锁等一系列先天性外耳异常，轻者耳廓略小于正常， 畸形严重者耳廓全部消失， 绝大多数患者仅遗留花生状或贝壳状的残耳组织。同时一些小耳畸形患者也常合并颅面部畸形，中耳及半侧颜面骨及软组织发育不良等。

Bmp5短耳小鼠基因突变属于自发性突变，也可以说是自发性点突变，位于第9号染色体，Bmp5点突变位置在外显子2倒数第7个碱基，碱基由C突变为T，在氨基酸208处产生一个终止密码子，终止密码子的产生使肽链的正常合成发生终止，该突变的产生可能会影响Bmp5 蛋白质功能，进一步影响蛋白网络信号的传导。

二、制备方法

Bmp5短耳小鼠动物模型(B6.Cg-Bmp5se)

1.  Bmp5短耳小鼠繁殖

用同窝的雄性和雌性交配获得杂合小鼠，得到后代没有产生突变的小鼠，这些小鼠也未发现外耳短小畸形，将杂合小鼠互相再杂交，根据实验需要陆续获得Bmp5短耳小鼠孕鼠，这些孕鼠可以检测出纯合型、杂合型和野生型胎鼠。该纯合型小鼠是可以生育的，但是纯合型相互交配会得到只有纯合型的后代，最好的繁殖策略还是杂合小鼠互相杂交。

2.  Bmp5短耳小鼠的基因点突变检测

DNA测序：设计引物进行Sanger法测序，应用试剂盒法裂解鼠尾提取DNA洗脱出的DNA于-20℃保存。通过引物3在线平台(http://primer3.ut.ee/)设计候选变异引物，引物序列如下：Bmp5正向引物为GGAGGCATTACAAAGAGTTTCG，反向引物为GAACCATTTCACCAGCTCCT。聚合酶链式反应(PCR)反应体系：金牌Mix(green)27μl，正向引物1μl，反向引物1μl，模板DNA 1μl，扩增产物由擎科生物技术有限公司进行测序。

三、评价与验证

1.Bmp5短耳（se）小鼠外耳表型

Bmp5纯合型短耳小鼠发现耳廓结构都非常短小，发育明显较其正常同胞小，失去正常小鼠耳廓亚结构形态，小鼠外耳发育的差异在2周龄时随着发育更加明显。

2. Bmp5短耳（se）小鼠骨骼阿利新蓝染色方法

选取发育到40d的短耳小鼠和正常小鼠各3只剥皮处理，放入75%乙醇固定2周，然后放入阿利新蓝工作液中进行软骨染色2 d（根据样品大小调整染色时间），再放入茜素红工作液中染色1d，放入1.5%双氧水溶液中进行漂白（肉眼可见色素去除为标准），脱色后依次放入20%、40%、60%、80%的甘油进行梯度透明各2周，最后放入100％纯甘油中进行保存。

可见Bmp5短耳（se）纯合型突变畸形小鼠的体形较正常野生型较小，特别是胸骨和肋骨的发育可见明显的异常，Bmp5短耳（se）纯合型突变畸形小鼠胸骨剑突较正常短小，发育不良，肋骨较细短，胸廓整体发育较正常差，小鼠尾骨发育也较细短。

四、鉴定和评价的其他材料

刘伟，蒋海越，杨庆华，何乐人，潘博，林琳.Bmp5短耳小鼠动物模型在先天性小耳畸形研究中的应用[J].中华整形外科杂志，2019,35（11）:684-688

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