杜氏肌营养不良小鼠模型

一、研究背景

杜氏肌营养不良是一种进行性的骨骼肌衰弱疾病，发病率在男性儿童中占3500-3600分之一。本病的发生是由于X染色体上编码肌营养不良蛋白的DMD基因的突变所引起。肌营养不良蛋白是组成对于维持肌纤维的结构稳定性非常重要的膜复合物的成员之一。DMD基因的变异包括缺失、重复或点突变。目前没有有效的针对发病原因的药物。

患者在儿童早期主要表现为小腿腓肠肌假性肥大、鸭步和Gowers征，因骨骼肌不断退化出现肌肉无力或萎缩并且迅速恶化。在患者生长发育过程中，可能表现为运动能力的发育较正常人迟缓，相对于同龄儿童，包括坐、站、走等这些运动表型都要晚。疾病的快速发展会导致患者在青春期基本就要靠轮椅活动。DMD同时危及心肌和呼吸肌的功能，患者晚期可出现全身骨骼肌萎缩，大概在7岁到12岁时会彻底丧失独立行走能力，通常在20岁左右会因为心肌、肺肌无力（心力衰竭或呼吸衰竭）而死亡。

二、制备方法

SPF级C57BL/6j

Mdx小鼠（C57BL/10ScSn-Dmdmdx/J）

Mdx小鼠是模拟人类的骨骼肌营养不良的小鼠模型，该小鼠由于DMD基因的自发性点突变。

（1）  Mdx小鼠是位于X染色体的DMD基因第23个外显子上的自发性无义突变的小鼠模型；雌性个体纯和突变表现为肌营养不良表型（X^dmdX^dmd）、雄性个体只有一条X染色体，携带突变即可表现为肌营养不良表型（X^dmdY）。一般用雄性Mdx小鼠做研究。

（2） 将雌性杂合子（X^dmdX⁺）与C57BL/6j雄性小鼠杂交，产生的子代雄性个体中：1/2为Mdx小鼠，1/2野生型。

三、评价与验证

小鼠表现为血清中高水平的肌酸激酶，骨骼肌纤维Evans-blue 掺入阳性。骨骼肌跑步运动能力减弱、抓力减弱、骨骼肌纤维张力减弱。

（1）  血清CK检测

肌酸激酶在骨骼肌膜完整时不会释放到血液中，Mdx肌营养不良的小鼠由于肌营养不良蛋白的功能缺失，肌纤维膜受损，肌酸激酶会从骨骼肌组织中释放出来，表现为血清中肌酸激酶的水平升高。

（2）  伊文氏兰(Evens Blue)染色

Evens-Blue是一种经激发可产生红色荧光的染料。完整的肌纤维表现为染料掺入阴性，受损伤的肌纤维表现为染料掺入阳性。由于Mdx小鼠骨骼肌纤维膜不完整，因此，腹腔注射Evens-blue染料，取Mdx小鼠骨骼肌切片，可以检测到较多Evens-blue阳性区域。

（3）  骨骼肌力量测试

Mdx小鼠肌纤维结构的不完整，也导致了小鼠骨骼肌功能的减弱。取出完整的趾长伸肌的肌群，进行肌肉力量的电生理实验，Mdx小鼠表现为骨骼肌张力的减弱。用抓力测量仪对小鼠的抓力进行测量，Mdx小鼠表现为前后肢抓力的减弱。

（4）  跑步实验

Mdx小鼠的骨骼肌耐力减弱，在进行跑步实验时，小鼠的运动时间和运动距离会显著减少。

（5）  病理诊断

由于Mdx小鼠经历反复的骨骼肌损伤修复，骨骼肌组织内会出现较多的炎胞浸润以及纤维化。

四、鉴定和评价的其他材料

Lili Zhai, Rimao Wu, Wanhong Han, Yong Zhang* and Dahai Zhu*. miR-127 enhances myogenic cell differentiation by targeting S1PR3. Cell Death Dis. 2017. Mar 30;8(3):e2707.

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