动物造模,甲减猪模型 中国实验动物信息网 2021-05-27 726

　　先天性甲状腺功能减退症（hypo甲状腺功能减退症）是由甲状腺激素分泌不足引起的内分泌失调。全球新生儿的发病率高达1：1 400-1：2800。临床上，甲状腺功能减退症患者中有20％至60％出现贫血和免疫缺陷等症状，但分子机制尚不清楚。甲状腺激素替代治疗是甲状腺功能减退症患者的常见治疗方法，但相关报道表明，在一些严重的甲状腺功能减退症和贫血患者中，服用甲状腺激素无法完全治愈。这表明严重的甲状腺激素缺乏会造成损害。它不能完全撤消。适当的动物模型对于分析疾病病因以及开发新药和新疗法至关重要。与大型动物例如小鼠，猪等模型动物相比，不仅器官大小，生理和生化特性与人类相似，而且在甲状腺激素的代谢和免疫方面也与人类相似。更重要的是，猪甲状腺可以用作天然甲状腺激素的主要来源之一、而猪是模拟人类甲状腺功能减退症的良好动物模型。

　　在中国科学院学者孟安明和周琦的主持下，中国科学院动物研究所牵头建立了使用ENU化学诱变技术的“中国猪化学诱变联盟”。有效地创建了许多猪疾病模型和突变体，发现了先天性无毛突变体的隐性家族。在这项研究中，表型分析显示，这些突变体表现出与人类相似的严重甲状腺功能减退症。基于家族的全基因组连锁分析和全基因组测序确定了致病基因DUOX2、该基因具有点突变。也就是说，c.1226A\→ G的转换会改变相应的氨基酸序列D409G。使用CRISPR/Cas9系统敲除正常猪基因的相应区域，表明该突变体的表型与通过ENU诱变获得的表型相匹配，使DUOX2对该家族具有致病性，并进一步证实是该基因。

　　DUOX2与它的成熟因子DUOXA2一起产生H2O2、甲状腺甲状腺激素合成使用过氧化氢作为甲状腺过氧化物酶的底物。过氧化物酶参与甲状腺球蛋白酪氨酸残基和碘化酪氨酸的碘化过程。这一步是甲状腺激素。这是合成的决定速率的步骤。 D409G突变位于DUOX2的过氧化物酶样结构域中，这大大降低了DUOX2蛋白质的稳定性。体内和体外实验均证实，突变可降低甲状腺中H2O2的产生。总之，D409G突变破坏了DUOX2蛋白的稳定性，影响了甲状腺中H2O2的产生并导致甲状腺激素合成的减少。

　　甲减的猪模型的表型的详细研究也显示出贫血和免疫缺陷的严重症状。胸腺组织的转录组测序显着降低了突变胸腺组织中重要转录因子KLF9的表达，从而进一步研究了甲状腺功能减退症，贫血和免疫缺陷之间的分子机制。胸腺是产生T淋巴细胞的主要器官，推测KLF9可能影响造血细胞的产生。体内和体外实验证实，猪KLF9基因是由甲状腺激素受体以造血细胞甲状腺激素依赖性方式直接调节的。为了查看KLF9（一种直接位于甲状腺激素受体下游的基因）是否会影响造血功能的发展，在敲除Klf9，成熟的红细胞和T淋巴细胞后，我进一步使用了斑马鱼模型，我证实了它的减少。可能的分子机制是Klf9通过调节细胞凋亡和分裂过程影响红细胞成熟和T淋巴细胞的产生。这项研究创造了*个猪甲状腺功能减退症模型，并且是*个发现KLF9介导甲状腺激素受体来调节造血和免疫细胞发育的模型。这揭示了贫血和免疫缺陷的根本原因。甲状腺功能减退症为深入的人类甲状腺功能减退症的医学研究提供理论支持，也为高免疫力和健康养猪业的新型猪种提供了理论依据。