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.2001年4月;107(7):813-22.
doi:10.1172/JCI10947。

一种新型脂毒性心肌病小鼠模型

附属公司

一种新型脂毒性心肌病小鼠模型

H C Chiu先生等人。 临床研究杂志. 2001年4月.

摘要

遗传性和获得性心肌病与心脏内显著的细胞内脂质积聚有关。为了验证心肌脂肪酸摄取和利用之间的不匹配导致心脏毒性脂质种类积累的假设,并建立代谢性心肌病小鼠模型,我们构建了在心脏过度表达长链酰基辅酶a合成酶(MHC-ACS)的转基因小鼠系。该蛋白在跨质膜的载体脂肪酸运输中起着重要作用。MHC-ACS小鼠的转基因表达受心肌细胞限制,心肌细胞甘油三酯明显积聚。脂质积聚与最初的心肌肥厚相关,随后发生左心室功能障碍和过早死亡。末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口标记染色和转基因心脏中细胞色素c的释放表明,心肌细胞死亡在一定程度上是由脂质诱导的程序性细胞死亡引起的。综上所述,我们的数据表明,心脏中脂肪酸的摄取/利用不匹配导致对心肌细胞有毒的脂质种类的积累。这一新的小鼠模型将为深入了解心肌脂质代谢紊乱在遗传性和后天性心力衰竭发病机制中的作用提供线索。

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图1
图1
MHC-ACS系小鼠ACS1心脏过度表达。()用SDS-PAGE分离MHC-ACS O7转基因动物和非转基因窝鼠不同器官的膜蛋白(20μg)。使用单克隆抗MYC抗体通过蛋白质印迹分析特异性转基因表达(b条)使用针对本地鼠ACS1序列的兔多克隆抗血清,通过Western blot分析18日龄MHC-ACS转基因小鼠心脏的膜蛋白(20μg)。对ACS1特异信号进行了量化,并显示了野生型(WT)和三个独立转基因株系(J3、M13和O7)的ACS1表达相对单位。数据以平均值±标准误差报告。通过单因素方差分析和事后Scheffé检验比较各组之间的差异(A类P(P)< 0.0001;B类P(P)< 0.01).
图2
图2
18日龄MHC-ACS小鼠心脏组织的光镜检查。对18日龄MHC-ACS O7动物的心室组织进行解剖(,c(c))和非转基因室友(b条,d日). 组织用福尔马林固定,石蜡包埋,切片进行H&E染色(,b条). 组织被快速冷冻并切片以进行油红O染色(c(c),d日). ×400.
图3
图3
18日龄MHC-ACS小鼠心脏组织EM。用透射电镜检查18日龄MHC-ACS O7动物固定心室组织的超薄切片。图像显示×7500(; 巴,1μm),在×15000(b条; 巴,0.5μm)。在心室肌细胞中观察到大量脂滴(L)。在此阶段,一些液滴被多层同心膜包围(箭头所示)。
图4
图4
18日龄MHC-ACS小鼠的心脏脂质积聚。从野生型和转基因(O7)小鼠的冷冻心室组织中提取脂质。三酰甘油(),胆固醇酯(b条),胆碱甘油磷脂(c(c))和乙醇胺甘油磷脂(d日),进行了量化。野生型和转基因小鼠的数据分别以填充栏和开放栏显示。每个测量的数据报告了至少五只动物的平均值±SE。各组之间的统计评估由Student’st吨测试(A类P(P)< 0.01). ND,未检测到;P、 血浆卤素种类。
图5
图5
MHC-ACS小鼠的过早死亡和心脏肥大。()野生型(WT,n个=110)和转基因(J3,n个=19;M13,n个= 23; O7、,n个9)对小鼠进行了130天的随访,并记录了自发死亡的发生率随时间的变化。使用log-rank检验比较存活曲线之间的差异(A类P(P)< 0.05,B类P(P)< 0.01,C类P(P)< 0.0001). (b条)在小鼠自发死亡或献祭时,称重。心脏被解剖,心房和血管结构在称重前被切除。在死亡或处死时,对年龄超过24天的野生型(实心条)和转基因(J3、M13、O7的开放条)小鼠进行了心体重比测定。对于每只转基因小鼠,处死一只年龄和性别匹配的同窝野生型小鼠并进行分析。通过双向方差分析比较各组之间的差异(A类P(P)< 0.0001).
图6
图6
MHC-ACS小鼠的心脏肥大和衰竭。()从2、3、4和6周龄的野生型(上面板)和MHC-ACS1 O7(下面板)小鼠获得二维引导M型超声心动图图像。所示图片来自一对具有代表性的年龄和性别匹配的野生型和转基因动物。(b条)根据指定时间点的连续超声心动图,对年龄和性别匹配的野生型和转基因(J3、M13、O7)小鼠进行左心室(LV)质量量化。每个时间点至少检查五只不同的动物。数据点表示为平均值±SD。A、 B、C类P(P)与野生型相比,O7、M13或J3分别<0.05。(c(c))通过连续超声心动图对年龄和性别匹配的野生型和转基因小鼠(J3、M13、O7)随时间变化的缩短分数进行量化。数据点表示为平均值±SD。A、 B、C类P(P)与野生型相比,O7、M13或J3分别<0.05。
图7
图7
MHC-ACS心脏脂肪凋亡的证据。(——c(c))18日龄O7转基因小鼠的心室组织(c(c))来自一个非转基因对照的同卵双胞胎(b条)在福尔马林中固定,包埋在石蜡中,并切片。通过TUNEL协议对组织进行DNA片段染色,该协议将凋亡细胞核染成棕色,并允许显示心肌细胞条纹。α-肌动蛋白双染色用于鉴定心肌细胞c(c)(肌细胞胞浆呈蓝色)。(d日)将21天龄O7转基因小鼠和非转基因对照同窝小鼠的心室组织进行速冻、均质化,并通过差密度离心分离,得到膜部分(线粒体)和可溶性部分(胞浆)。通过SDS-PAGE分离膜蛋白(20μg)和可溶性蛋白(80μg),并使用抗细胞色素进行Western blotting分析c(c)(细胞)c(c))Ab和抗细胞色素氧化酶亚基IV(cyt-ox IV)Ab。使用分子分析软件量化了带,并显示了野生型(–)和转基因(+)组织的相对表达单位。数据点表示为平均值(至少四个独立样本)±SE。非配对t吨测试用于比较各组(A类P(P)= 0.06,B类P(P)= 0.01,C类P(P)< 0.01). (e(电子))使用二酰甘油激酶分析法测量18日龄转基因动物和野生型动物心脏组织中神经酰胺的含量,并对组织重量进行标准化。数据点表示为平均值(至少五个独立样本)±SE。各组之间的统计评估采用Student’st吨测试(A类P(P)<0.0005)。
图8
图8
终末期MHC-ACS O7小鼠心脏组织的光镜检查。对28天龄MHC-ACS O7动物的心室组织进行解剖(,c(c),e(电子))和非转基因室友(b条,d日,(f)). 组织用福尔马林固定,石蜡包埋,切片进行H&E染色(,b条)或马森三色(e(电子),(f)). 组织被快速冷冻并切片以进行油红O染色(c(c),d日). ×400.
图9
图9
终末期MHC-ACS O7小鼠心脏组织EM。将28天龄转基因小鼠的心室组织固定在福尔马林中,并进行薄片EM×15000。注意肌细胞细胞质中由多层膜组成的复杂结构(). 除了这些大的多层膜聚集体外,细胞器(如线粒体)之间的细胞质中还经常积聚膜(b条)(箭头)。棒材,0.5μm。

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引用人

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