分子遗传学Metab代表。2023年6月；35: 100964.
球。NCT公司-痘痘nct公司是一种独特的遗传性粪卟啉小鼠模型
,一 ,b条 ,c（c） ,c、，d日和a、，c、，⁎
康晓静
一日本松本市朝日3-1-1号新竹大学医学、科学与技术研究生院衰老生物学系，邮编：390-8621
申岛田
b条日本松本朝日3-1-1旭化成新竹大学高等科学支持研究中心动物研究部390-8621
宫原博纪
c（c）日本松本朝日3-1-1朝日大学生物医药科学研究所神经健康创新系，跨学科前沿研究集群
Keiichi Higuchi先生
c（c）日本松本朝日3-1-1朝日大学生物医药科学研究所神经健康创新系，跨学科前沿研究集群
d日长野卫生与医学大学社区卫生保健研究中心，日本长野市川崎市11-1号，邮编381-2227
森喜朗（Masayuki Mori）
一日本松本市朝日3-1-1号新竹大学医学、科学与技术研究生院衰老生物学系，邮编：390-8621
c（c）日本松本朝日3-1-1朝日大学生物医药科学研究所神经健康创新系，跨学科前沿研究集群
一日本松本市朝日3-1-1号新竹大学医学、科学与技术研究生院衰老生物学系，邮编：390-8621
b条日本松本朝日3-1-1旭化成新竹大学高等科学支持研究中心动物研究部390-8621
c（c）日本松本朝日3-1-1朝日大学生物医药科学研究所神经健康创新系，跨学科前沿研究集群
d日长野卫生与医学大学社区卫生保健研究中心，日本长野市川崎市11-1号，邮编381-2227
2023年2月28日收到；2023年3月1日验收。
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- 补充资料
补充材料
GUID:6B981CCA-C934-4E7C-AF32-2E4E2C8ED2B9
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数据将根据要求提供。
摘要
在人类中，粪卟啉原氧化酶的突变(CPOX公司)该基因可导致遗传性粪卟啉（HCP），其特征是尿液和粪便中粪卟啉排泄量高，以及急性神经内脏和慢性皮肤表现。迄今为止，尚未有合适的动物模型用于理解HCP的确切发病机制，这些动物模型在基因突变、CPOX活性降低、过多的卟啉积累和临床症状方面表现出相似性。如前所述，BALB。NCT公司-Cpox公司nct公司小鼠体内携带一种低形态突变痘痘基因。由于突变，BALB。NCT公司-痘痘nct公司从很小的时候起，血液和肝脏中的粪卟啉就持续急剧增加。在本研究中，我们发现BALB。NCT公司-痘痘nct公司小鼠出现HCP症状。类似于HCP患者，BALB。NCT公司-痘痘nct公司尿液中排出过多的粪卟啉和卟啉前体，并表现出神经肌肉症状，如握力不足和运动协调性受损。男BALB。NCT公司-痘痘nct公司患有非酒精性脂肪性肝炎（NASH）样肝脏病理和硬皮病皮肤病理。一部分雄性小鼠也有肝肿瘤，而雌性BALB。NCT公司-痘痘nct公司缺乏这些肝脏和皮肤病理。此外，我们还发现了BALB。NCT公司-Cpox公司nct公司表现为小细胞性贫血。这些结果表明BALB。NCT公司-痘痘nct公司小鼠是HCP发病机制和治疗的合适动物模型。
关键词：粪卟啉，粪卟啉原氧化酶，小鼠，突变体，病理学
1.简介
粪卟啉原氧化酶（CPOX）是一种在血红素生物合成途径中催化粪卟啉元III转化为原卟啉原IX的酶。在人类中阴极保护盒降低酶活性的基因可能是遗传性斑疹伤寒（HCP；OMIM编号121300)，一种遗传显性疾病，外显不完全[1]。>65CPOX公司HCP患者中已发现突变[1]. 大多数HCP患者是突变型和正常型的杂合子CPOX公司等位基因。然而，突变基因的存在不足以导致疾病的发展，大多数疾病携带者CPOX公司突变不会表现出临床症状。HCP症状通常表现在20多岁或30多岁，由禁食、酒精、磺胺类抗生素和孕酮等激素触发的急性发作[2]. 对肝脏血红素合成的需求增加被认为是这些因素导致急性发作的机制。CPOX活性降低CPOX公司突变携带者会在组织中积累粪卟啉原III，其中一部分随后会自动氧化为粪卟啉III，并在尿液和粪便中过量排泄。因此，粪卟啉的过量排泄（超过平均水平的三倍）是HCP的重要诊断指标。HCP患者表现出肝和皮肤卟啉症的临床症状。与肝卟啉症一样，HCP临床表现为急性神经内脏发作，常伴有恶心、呕吐和便秘。其他神经内脏表现为心动过速、高血压、运动无力和癫痫。急性发作可通过及时治疗逆转，如输注血红素精氨酸，以减少δ-氨基乙酰丙酸（δ-ALA）的过量生产[[3],[4],[5]]. 尽管如此，患者还是经历了反复的急性发作和缓解。此外，有几篇论文报道了HCP患者患有肝细胞癌[[6],[7],[8],[9],[10]]. 在瑞典卟啉症登记中，患有原发性肝癌的HCP患者比例为1/56[10]. 大约20%至30%的受影响患者也会在皮肤的阳光照射区域出现皮肤损伤。像皮肤卟啉症一样，患者可能会经历这些部位的剧烈疼痛、灼烧和瘙痒（光敏性）。最终，皮肤可能变得脆弱，并产生水疱。这些神经内脏和皮肤表现在患者之间差异很大。HCP的确切发病机制尚不清楚。
适当的动物模型痘痘突变对于理解HCP的确切发病机制至关重要。N-乙基-N-亚硝基脲（ENU）诱变产生了两株痘痘敲除小鼠（RBC16和M100835）[11,12]. 在一株RBC16中，无义核苷酸替换在氨基酸373处产生一个提前终止密码子代替色氨酸[11]. 由于血红素生物合成完全停止，这种突变等位基因的纯合子在产前是致命的，而杂合子出生时是活的。杂合子肝脏中CPOX的含量维持在野生型小鼠的50%左右。有趣的是，与野生型雌性小鼠相比，杂合子RBC16雌性小鼠在尿液和粪便中排泄的粪卟啉水平高出三到四倍。在两性RBC16小鼠中未观察到其他HCP症状或显著的组织病理学变化。雌性RBC16小鼠缺乏病理学检查，尿和粪便中的粪卟啉只有适度增加，这可能是因为剩余的CPOX活性足以防止细胞内的粪卟吩积聚。另一种ENU诱变小鼠菌株M100835在痘痘诱导异常剪接事件的内含子4[12]. 突变等位基因的纯合子在子宫内死亡。尚未研究M100835小鼠的HCP表型。因此，这些痘痘敲除小鼠不能用于探讨HCP的病理机制。与此同时，突变体痘痘杂合子表现出小细胞贫血，这是由于CPOX活性降低导致血红素缺乏所致[11,12].
在之前的研究中，我们确定了BALB中的遗传性白内障。NCT公司-痘痘nct公司是由粪卟啉原氧化酶基因的自发错义突变引起的(痘痘nct公司突变等位基因）[13]. BALB突变。NCT公司-痘痘nct公司是CPOX酶第380位的单一氨基酸替代物，从亮氨酸到精氨酸（R380L）。一名HCP杂合子患者，在BALB中R380L替换的同源位置进行R391W氨基酸替换。NCT公司-痘痘nct公司已报告[1]. 突变体CPOX-R391W的活性约为野生型的22%。有趣的是，BALB突变体CPOX-R380L的活性降低。NCT公司-痘痘nct公司（～15%的野生型）与人类CPOX-R391W一致[13]. 此外，在CPOX活性下降的同时，BALB。NCT公司-痘痘nct公司血清和肝脏中的粪卟啉急剧增加，这种情况从年轻时就一直存在于两性中。这些结果表明。NCT公司-痘痘nct公司小鼠表现出HCP的临床症状。在本研究中，通过BALB的生化、临床和组织病理学分析来研究这种可能性。NCT公司-痘痘nct公司.
2.材料和方法
2.1. 老鼠和道德声明
近交系BALB的繁殖对。NCT公司-痘痘nct公司同源小鼠[14]携带突变体的痘痘nct公司纯合状态的基因[13]通过MEXT/AMED（日本东京）国家生物资源项目从日本筑波RIKEN BRC（RBRC00422）获得，随后在新竹大学实验动物研究所由兄弟姐妹交配繁殖。用作对照的BALB/c小鼠购自日本SLC公司（日本滨松）。这些小鼠在24±2°C的清洁常规条件下，按照光控计划（12小时光/暗循环）进行饲养，并可免费获得商业饮食（MF；日本东京东方酵母有限公司）和自来水。所有涉及小鼠的实验程序均按照新竹大学动物实验规程和ARRIVE指南进行。此外，动物实验方案由新竹大学动物实验委员会审查，并由新竹学院院长批准（批准号：019071）。
2.2. 卟啉和卟啉前体的测量
从3个月大的雄性和雌性小鼠中收集新鲜尿液(n个=3）每天三次（早上、中午和晚上），持续七天，并立即冻结在−80°C。解冻后，将尿液以10000 rpm的速度离心10分钟，以去除不溶性成分，并将相同个体的样品收集到一个试管中。用10%EDTA-2K溶液作为异氟烷麻醉下小鼠心脏的抗凝剂，将血液抽取到注射器中。卟啉和卟啉前体的测量外包给商业实验室BML，Inc.（日本东京）。使用L-6200 HPLC系统（日本东京日立高科技公司）测量尿液和血液中的尿卟啉和粪卟啉含量以及血液中的原卟啉含量。尿中的卟啉原和δ-氨基乙酰丙酸（δ-ALA）分别用分光光度计（7011，Hitachi High-Tech）和UFLC（日本京都岛津）进行测量。
2.3. 心率和血压测量
所有测量都是在昼夜节律周期的光照阶段进行的。使用示波技术和计算机化尾剪系统（BP-98A-L，Softron Ltd.，Tokyo，Japan）测量3月龄小鼠的心率和血压。每只老鼠被测量三次，平均值被用作每只老鼠的测量值。
2.4. 前肢握力测试
3个月大的老鼠抓住了一根与数字测力仪（DS2-2N，IMADA，Toyohashi，Japan）相连的杆，尾巴被轻轻向后拉，并记录了在老鼠释放杆之前施加的最大握力。每只老鼠被测量五次，每次测量间隔至少一分钟，这些测量的平均值被用作老鼠的测量值。
2.5。Rotarod试验
使用旋转装置（O'hara&Co.，LTD，Tokyo，Japan）对3个月大的小鼠进行运动协调和平衡分析。该装置被编程为在300秒内将杆的转速从4 rpm加速至40 rpm。已经确定了每只老鼠在旋转杆上能停留多长时间。测量重复三次，试验间隔至少为15分钟，同时记录每只小鼠的观察持续时间。
2.6. 组织学检查
在深异氟醚麻醉下通过心脏穿刺处死小鼠后，从小鼠颈背部、背部和臀部取下肝脏和皮肤，福尔马林固定，石蜡包埋，切片至4μm厚进行组织学分析。对于肝切片的Masson-Goldner染色，使用Masson-Goldner染色试剂盒（100485，Merck，Darmstadt，Germany）和Weigert的铁苏木精试剂盒（115973，Merck）。苏木精-伊红（HE）染色和Masson-Goldner染色后，用光学显微镜观察切片。对于透射电子显微镜（TEM），制备1–2 mm的肝脏片，在2.5%戊二醛中预固定，在1%四氧化锇中后固定，然后包埋在环氧树脂中。使用JEM-1400电子显微镜（高对比度）对样品进行检查。
2.7. 荧光免疫组织化学
为了检测Mallory小体，在室温下将石蜡包埋的肝脏切片封闭在5%的BSA中，与抗细胞角蛋白8兔单克隆抗体（1:250，ab53280，Abcam，Cambridge，UK）和抗p62/SQSTM1豚鼠多克隆抗体（1:250，GP62-C，PROGEN，Heidelberg，Germany）孵育过夜，然后在室温下与山羊抗兔IgG H&L（Alexa Fluor 488）抗体（1:1000，ab150077，Abcam）和山羊抗豚鼠IgG H&L（Alexa Fluoro 594）抗体（1:1000，ab150188，Abcam）反应1h。用DAPI（Invitrogen/Termo-Fischer Scientific，Waltham，MA，USA）对细胞核染色10分钟。Ki-67检测采用抗Ki-67大鼠单克隆抗体（SolA15）（1:100，14-5698-82，Invitrogen）和驴抗鼠IgG（H+L）抗体（Alexa Fluor 488）（1:200，A-21208，Invit罗gen）。使用荧光显微镜（Zeiss Axio Observer Z1，Oberkochen，Germany）获取图像。
2.8. 免疫印迹分析
肝脏样本在冰镇RIPA缓冲液中均质（美国德克萨斯州达拉斯圣克鲁斯生物技术公司）。将匀浆在4°C和13000 rpm下离心15 min，并将颗粒重新悬浮在RIPA缓冲液中。使用BCA蛋白质分析试剂盒（赛默飞世尔科学公司）测定蛋白质浓度。使用Tris-Tricine-SDS缓冲液和8%聚丙烯酰胺凝胶通过SDS-PAGE分离相当于8-10μg蛋白质的等分样品。然后将分离的蛋白质转移到聚偏二氟乙烯膜（Immobilon，0.2μm孔，（Merck Millipore，Burlington，MA，USA））上，并在4°C下与抗层粘连蛋白a/C（E-1）小鼠单克隆抗体（1:500，sc-376248，Santa Cruz Biotechnology）孵育过夜或抗细胞角蛋白8兔单克隆抗体（1:7500，ab53280，Abcam）。在室温下将膜与辣根过氧化物酶结合的抗兔IgG（1:4000，7074S，Cell Signaling Technology，Danvers，MA，USA）或抗鼠IgG，1:4000，70 76S，CellSignalingTechnology孵育1h后，通过增强化学发光检测目标蛋白。
2.9. 血液学和血液生化测试
在异氟烷麻醉下，将小鼠心脏的血液样本抽取到带有或不带有10%EDTA-2K溶液作为抗凝剂的注射器中。使用自动细胞计数器（XT-2000iV，Sysmex Co.，Ltd.，Kobe，Japan）测定血液学参数。以3000 rpm离心30分钟后获得血浆或血清。使用小鼠铁蛋白ELISA试剂盒（ab157713；Abcam）和微孔板阅读器（SpectraMax M5）测定血浆铁蛋白水平。血清天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶和总胆红素水平分别使用L型Wako AST・J2、L型Wako ALT・J2（日本大阪FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation）和Nascauto VL T-BIL（日本大坂Alfresa Pharma，Ohsaka，Japan）以及自动分析仪（日本东京日立7180型）进行测定。
2.10. 统计分析
结果表示为平均值±标准偏差。双尾学生t吨-采用检验进行统计分析。P（P）-值<0.05被认为具有统计学意义。
3.结果
3.1. 球。NCT公司-痘痘nct公司小鼠在尿液中排泄过多的粪卟啉
男性和女性BALB血液中的卟啉含量。NCT公司-Cpox公司nct公司分别是性别匹配BALB/c的68倍和18倍以上().
表1
3个月龄BALB/c和BALB血液和尿液中卟啉和卟啉前体含量的比较。NCT公司-Cpox公司nct公司老鼠。
| 放标本处 | 卟啉和卟啉前体 | 男性
| 女性
|
|---|
| BALB/c公司 | 球。NCT公司-痘痘nct公司 | BALB/c公司 | 球。NCT公司-痘痘nct公司 |
|---|
| 血液 | 尿卟啉（μg/dL RBC） | < 1 | < 1 | < 1 | < 1 |
| 斑蝥素（μg/dL RBC） | < 1 | 68.0 ± 30.5*** | < 1 | 18.3 ± 1.2***† |
| 原卟啉（μg/dL RBC） | 115.7 ± 11.4 | 186.3 ± 51.6 | 131.3 ± 0.6 | 181.3 ± 9.3*** |
| 尿液 | δ-氨基乙酰丙酸（δ-ALA；mg/L） | 2.0 ± 0.2 | 76.2 ± 10.8*** | < 0.5 | 9.2 ± 0.5***†† |
| 卟啉原（mg/L） | 4.4±0.1 | 391.3 ± 61.1*** | 4.3 ± 0.2 | 30.9 ± 4.8***†† |
| 尿卟啉（μg/g肌酐） | 67.3 ± 3.5 | 5,595.7 ± 1,802.1** | 25.0 ± 5.6 | 820.3 ± 27.5***† |
| Coproporphirin（μg/g肌酸酐） | 196.7 ± 12.9 | 75,491.7 ± 1,425.3*** | 313.0 ± 20.2 | 68409.0±1595.6***† |
男性血液中的粪卟啉含量显著高于女性。女性而非男性BALB。NCT公司-痘痘nct公司血液原卟啉含量显著高于性别匹配的BALB/c。两种BALB中的血尿卟啉含量均<1μg/dL RBC。NCT公司-痘痘nct公司男女BALB/c。男性和女性BALB尿中粪卟啉含量。NCT公司-痘痘nct公司分别比性别匹配的BALB/c高385倍和219倍(). 此外，BALB中尿δ-ALA、卟啉原和尿卟啉含量显著升高。NCT公司-痘痘nct公司与两性的BALB/c相比。这些卟啉和女性BALB卟啉前体的尿液含量。NCT公司-痘痘nct公司显著低于男性。BALB的颜色。NCT公司-痘痘nct公司尿呈红色(). 当用黑光（峰值波长375nm）照射时，BALB的尿液和粪便。NCT公司-痘痘nct公司发出红色荧光，暗示粪便中也含有过量的卟啉。
3.2. 球。NCT公司-痘痘nct公司小鼠出现神经肌肉症状
3个月大的小鼠的心率、血压、握力和旋转性能总结如下.
表2
BALB的心率、血压、握力和旋转性能。NCT公司-痘痘nct公司老鼠。
| 男性
| 女性
|
|---|
| 特质 | BALB/c公司 | 球。NCT公司-痘痘nct公司 | BALB/c公司 | 球。NCT公司-痘痘nct公司 |
|---|
| 心率（bpm） | 648 ± 14 | 628 ± 35 | 579 ± 30 | 562 ± 21 |
| 血压（毫米汞柱） | | | | |
| 收缩性的 | 102.4 ± 5.6 | 108.0±7.2 | 99.4 ± 4.3 | 105.8 ± 3.0* |
| 舒张性 | 71.4 ± 6.1 | 67.2 ± 5.0 | 71.1 ± 5.2 | 71.1 ± 3.7 |
| 握力（cN） | 119.2±6.2 | 66.0 ± 5.9*** | 90.9 ± 5.8 | 57.1 ± 11.6*** |
| Rotarod性能(秒) | 105.0 ± 22.1 | 73.5 ± 9.5** | 104.3 ± 17.5 | 73.0 ± 4.8** |
BALB的心率。NCT公司-痘痘nct公司与相同年龄和性别的BALB/c相似。女性BALB。NCT公司-痘痘nct公司收缩压显著高于女性BALB/c（+6.4 mmHg；P（P） < 0.05). 相反，男性BALB。NCT公司-痘痘nct公司收缩压与男性BALB/c相当。BALB的舒张压。NCT公司-痘痘nct公司与相同年龄和性别的BALB/c相当。男女BALB前肢握力。NCT公司-痘痘nct公司为63%(P（P）<0.001）和55%(P（P）<0.001），年龄和性别匹配的BALB/c。BALB的Rotarod性能。NCT公司-Cpox公司nct公司显著低于年龄和性别匹配的BALB/c，表明BALB。NCT公司-痘痘nct公司运动协调能力受损。
3.3. 男BALB。NCT公司-痘痘nct公司小鼠肝脏呈现NASH样病理学
在光学显微镜下，雄性BALB。NCT公司-痘痘nct公司肝脏表现出严重的组织病理学改变，但女性没有。在3个月大雄性大鼠的中央和小叶中央区，苏木精-伊红（HE）染色显示脂肪改变、肝细胞肥大和核肥大(A） ●●●●。这些情况随着年龄的增长逐渐扩大到整个肝小叶（补充图S1）。肝细胞中也观察到核假包涵体（细胞质内陷到细胞核中）。透射电镜显示肝细胞核扩张和变形(B） ●●●●。男性BALB中也观察到大量色素填充的库普弗细胞聚集。NCT公司-痘痘nct公司这种转变在中心周围地区最为明显(A） ●●●●。
男BALB。NCT公司-痘痘nct公司小鼠肝脏出现NASH样病理学改变。答：3月龄小鼠HE染色肝脏的光镜图像。显示了核假包涵体（箭头）和色素填充的库普弗细胞聚集体（箭头）。放大倍数为400倍。比例尺：20μm。B类：3个月大的小鼠肝细胞核的TEM图像。放大倍数为2000倍。比例尺：2μm。抄送：15月龄小鼠肝脏角蛋白8（绿色）和p62（红色）的双重免疫荧光染色。细胞核用DAPI染色为蓝色。Mallory-Denk尸体（重叠的黄色荧光）用白色箭头表示。放大倍数为400倍。比例尺：20μm。医生：9月龄小鼠Masson染色肝脏的光镜图像。放大倍数为100倍。比例尺：100μm。电子邮箱：9个月大男性BALB肝脏的大体外观。NCT公司-Cpox公司nct公司鼠标(左侧面板). 箭头表示肿瘤。肿瘤HE染色切片（折线右侧区域）及邻近区域(中间面板). 9月龄雄性小鼠肿瘤切片Ki-67免疫荧光染色（绿色）(右侧两个面板). 细胞核用DAPI染色为蓝色。放大倍数为200倍。比例尺：50μm。传真：3月龄小鼠肝脏中层粘连蛋白A/C和角蛋白8的免疫印迹图像。
Mallory–Denk小体（MDB）是一种肝细胞包涵体，在包括酒精性和非酒精性脂肪性肝炎、肝细胞癌、慢性胆汁淤积症在内的多种肝脏疾病中作为组织学和潜在进展标志物发挥着重要作用[15,16]. 我们使用抗角蛋白8和抗p62抗体的灵敏双重免疫荧光法检测MDB[17]并发现男性BALB的肝脏中存在MDB。NCT公司-痘痘nct公司老鼠。MDB仅在3-9个月龄BALB的肝脏中偶发观察到。NCT公司-痘痘nct公司但在12至18个月大的婴儿中数量丰富(C和补充图S2）。肝的Masson-Goldner染色显示男性BALB的静脉周纤维化。NCT公司-痘痘nct公司(D） ●●●●。静脉周纤维化在三个月大时出现，并随着年龄的增长而发展，纤维化桥接的形成始于九个月大（补充图S3）。这些组织病理学变化在1个月大的小鼠中未观察到，但在所有接受检查的3个月以上的雄性小鼠中均观察到(). 此外，九个月大的男性中有一人患有肝肿瘤，十二至十八个月大九名男性中有四名患有肝肿瘤(E） ●●●●。在肿瘤切片中，许多细胞对增殖标志物Ki-67呈阳性。这些组织病理学改变与NASH中观察到的类似。免疫印迹分析显示，雄性BALB肝脏中的中间丝蛋白层粘连A/C和角蛋白8聚集并聚合。NCT公司-痘痘nct公司(F） ●●●●。与组织病理学和生化结果一致，血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶水平作为肝损伤的指标在男性BALB中显著升高。NCT公司-痘痘nct公司分别在三个月龄和六个月龄后与男性BALB/c进行比较，而女性BALB/c。不合格品-痘痘nct公司3个月龄和9个月龄的小鼠与年龄和性别匹配的BALB/c小鼠相当(). BALB血清总胆红素水平。不合格品-痘痘nct公司小鼠降到正常范围内，表明它们没有胆汁淤积。
表3
BALB/c肝脏病理变化的发生率-痘痘nct公司老鼠。
球。NCT公司-痘痘nct公司
|
|---|
| 男性
|
| 女性
|
|---|
| 年龄（月） | 发病率 | 谷丙转氨酶（IU/L） | 天冬氨酸转氨酶（单位/升） | 总胆红素（mg/dL） | | 发病率 | 谷丙转氨酶（IU/L） | 天冬氨酸转氨酶（单位/升） | 总胆红素（mg/dL） |
|---|
| 1 | 0/9 (0%) | 31.0 ± 4.4 | 85.3 ± 17.2 | 0.04 ± 0.02 | | 0/8 (0%) | ND（无损检测） | ND（无损检测） | ND（无损检测） |
| 三 | 12/12 (100%) | 120.0 ± 38.2* | 84.0 ± 5.6 | 0.06 ± 0.01 | | 0/8 (0%) | 28.7±3.1 | 79.7 ± 32.5 | 0.03 ± 0.01 |
| 6 | 6/6 (100%) | 519.3 ± 284.2* | 249.0 ± 65.9* | 0.11 ± 0.03 | | 0/3 (0%) | ND（无损检测） | ND（无损检测） | ND（无损检测） |
| 9 | 9/9 (100%) | 344.3±8.0*** | 166.3 ± 18.8** | 0.10 ± 0.03 | | 0/11 (0%) | 34.7±9.0 | 69.7 ± 3.2 | 0.04 ± 0.01 |
| 12~18 | 9/9 (100%) | 315.7 ± 107.0** | 198.7 ± 67.4* | 0.07 ± 0.02 | | 0/15 (0%) | ND（无损检测） | ND（无损检测） | ND（无损检测） |
|
| BALB/c公司 |
|
| 男性 | | 女性 |
|
| 年龄（月） | 发病率 | 谷丙转氨酶（IU/L） | 天冬氨酸转氨酶（单位/升） | 总胆红素（mg/dL） | | 发病率 | 谷丙转氨酶（IU/L） | 天冬氨酸转氨酶（单位/升） | 总胆红素（mg/dL） |
|
| 1 | 0/3 (0%) | 26.7 ± 3.1 | 94.3 ± 17.0 | 0.03 ± 0.01 | | 0/3 (0%) | ND（无损检测） | ND（无损检测） | ND（无损检测） |
| 三 | 0/6 (0%) | 28.3 ± 1.5 | 69.0 ± 29.7 | 0.05±0.01 | | 0/5 (0%) | 26.0 ± 1.7 | 93.0 ± 37.0 | 0.05 ± 0.02 |
| 6 | 0/4 (0%) | 55.3 ± 21.6 | 130.0 ± 14.5 | 0.11 ± 0.03 | | 0/3（0%） | ND（无损检测） | ND（无损检测） | ND（无损检测） |
| 9 | 0/3 (0%) | 27.3 ± 2.3 | 70.0 ± 20.5 | 0.06±0.01 | | 0/3 (0%) | 25.3 ± 2.1 | 104.7 ± 43.7 | 0.07 ± 0.01 |
| 12~18 | 0/4 (0%) | 25.7 ± 2.5 | 53.7 ± 7.8 | 0.08 ± 0.02 | | 0/9 (0%) | ND（无损检测） | ND（无损检测） | ND（无损检测） |
3.4. 男BALB。NCT公司-痘痘nct公司小鼠出现硬皮病皮肤病理学
HE染色雄性BALB的皮下脂肪组织。NCT公司-痘痘nct公司皮肤通常很容易辨认，而且非常薄(). 此外，真皮轻度增厚和纤维化。一些三个月以上的男性表现出这些硬化性皮肤变化，而在女性中没有观察到这种变化(). 然而，这些变化的程度在个体和同一个体的皮肤区域之间差异很大（补充图S4和补充表S1）。
男BALB。NCT公司-痘痘nct公司小鼠出现皮肤硬化症。3月龄小鼠HE染色皮肤的光镜图像。放大倍数为100倍。比例尺：100μm。
表4
BALB皮肤组织病理学变化的发生率。NCT公司-痘痘nct公司老鼠⁎.
| BALB/c公司
| 平衡变压器。NCT公司-痘痘nct公司
|
|---|
| 年龄（月） | 男性 | 女性 | 男性 | 女性 |
|---|
| 1 | 0/3 (0%) | 0/3 (0%) | 0/9 (0%) | 0/8 (0%) |
| 三 | 0/6 (0%) | 0/5 (0%) | 4/12 (33%) | 0/8 (0%) |
| 6 | 0/4 (0%) | 0/3 (0%) | 2/6 (33%) | 0/3 (0%) |
| 9 | 0/3 (0%) | 0/3 (0%) | 7/9 (78%) | 0/11 (0%) |
| 12–18 | 0/4 (0%) | 0/9 (0%) | 6/9 (67%) | 0/15 (0%) |
3.5。球。NCT公司-痘痘nct公司小鼠出现小细胞性贫血
中的数据属于3月龄小鼠外周血的血液学。球。不合格品-痘痘nct公司与年龄和性别匹配的BALB/c相比，血红蛋白（HGB）、红细胞压积（HCT）、平均红细胞体积（MCV）和平均红细胞血红蛋白（MCH）水平显著降低。此外，BALB中红细胞分布宽度（RDW-CV）的变异系数显著更大。不合格品-痘痘nct公司与BALB/c相比，男性BALB的血浆铁蛋白水平。NCT公司-痘痘nct公司与雄性BALB/c相比显著升高，而雌性铁蛋白水平没有明显的品系差异。这些结果表明BALB。NCT公司-痘痘nct公司患有小细胞性贫血。
表5
3个月龄BALB/c和BALB的血液学参数和血浆铁蛋白水平的比较。NCT公司-痘痘nct公司老鼠。
| 参数 | 男性
| 女性
|
|---|
| BALB/c公司 | 球。NCT公司-痘痘nct公司 | BALB/c公司 | 球。NCT公司-痘痘nct公司 |
|---|
| 白细胞计数（x 109/L） | 2.49 ± 0.52 | 2.78 ± 0.60 | 2.51±1.10 | 2.73 ± 1.19 |
| 红细胞（x 1012/L） | 9.67 ± 0.55 | 9.68 ± 0.28 | 9.41 ± 0.42 | 9.64 ± 0.62 |
| 血红蛋白（g/dL） | 15.3 ± 1.0 | 12.4±0.9*** | 15.5 ± 0.9 | 13.6 ± 0.8** |
| HCT（%） | 43.8±1.6 | 35.3 ± 2.9*** | 42.7 ± 2.1 | 39.1 ± 1.3** |
| 最大可信区间（fL） | 45.0 ± 0.9 | 38.5 ± 0.8*** | 44.5 ± 0.6 | 38.9 ± 0.5*** |
| 妇幼保健（pg） | 15.6 ± 0.2 | 13.6 ± 0.2*** | 15.8 ± 0.4 | 14.1 ± 0.2*** |
| MCHC（克/分升） | 34.8 ± 1.1 | 35.3 ± 1.1 | 35.5 ± 1.3 | 36.3 ± 0.6 |
| RDW-CV（%） | 23.3 ± 1.5 | 27.9 ± 0.8*** | 22.5 ± 0.9 | 28.7 ± 1.6*** |
| 板（x 104/uL） | 122 ± 9 | 131 ± 24 | 115 ± 6 | 118 ± 7 |
| 血浆铁蛋白（ng/ml） | 292 ± 17 | 439 ± 69*** | 361 ± 90 | 290±42 |
4.讨论
在本研究中，我们证明了BALB。NCT公司-痘痘nct公司携带亚型突变的小鼠痘痘该基因出现HCP症状。最值得注意的是，症状包括NASH样肝脏病理和硬皮病皮肤病理。然而，奇怪的是，这些症状只在男性中观察到。总的来说，BALB。NCT公司-痘痘nct公司与HCP患者既有相似之处，也有不同之处(). 此外，我们还发现了BALB。NCT公司-痘痘nct公司患有小细胞性贫血。
表6
HCP患者和BALB患者的特征比较。NCT公司-痘痘数控t吨老鼠。
| 功能 | HCP患者 | 球。NCT公司-痘痘nct公司老鼠 |
|---|
| CPOX活性 | 正常值的1–67% | 野生型的约15% |
| 突变等位基因的作用方式 | 显性不完全外显 | 隐性的 |
| 疾病发作 | 急性（由外因触发） | 慢性（自发） |
| 尿中过量的粪卟啉、δ-ALA和卟啉原排泄 | 是的 | 是的 |
| 心动过速 | 是（高度可变） | 不 |
| 高血压 | 是（高度可变） | 仅限女性 |
| 肌肉无力 | 是（高度可变） | 是的 |
| 运动无力，运动协调受损 | 是（高度可变） | 是的 |
| 肝脏病理学 | 原发性癌症风险较高 | 男性NASH样改变与肿瘤形成 |
| 皮肤病理学 | 阳光照射区域可能变得脆弱，并形成充满液体的水泡（高度可变） | 男性硬化瘤病理 |
| 性别偏见 | 女性比男性更容易受到攻击 | 肝脏和皮肤病变仅发生于男性 |
| 小细胞性贫血 | 未报告 | 是的 |
| 白内障 | 未报告 | 是的 |
据我们所知，BALB。NCT公司-Cpox公司nct公司是唯一自发表现出严重蹄疫表型的模型小鼠。球。NCT公司-痘痘nct公司小鼠表现出这种表型，可能是因为小鼠体内的CPOX活性足够低，并且从幼年起，体内持续存在较高的粪卟啉水平[13]. 可能是BALB中剩余的CPOX活性。NCT公司-痘痘nct公司小鼠（约占野生型的15%）[13]足以防止胚胎死亡，并允许产后生长和繁殖。然而，即使在正常生理条件下，这种CPOX活性也不足以将粪卟啉原III转化为原卟啉原IX，从而导致粪卟啉元的系统积累。报道了一例因CPOX纯合精氨酸-色氨酸替代（R231W）突变引起的HCP患者[18,19]. 该患者HCP症状的发作在儿童时期异常早期。四岁时，她表现出多毛症和皮肤色素沉着，影响双手的面部和背部。10岁时，她因持续呕吐、腹痛和便秘入院，并被诊断为HCP。患者淋巴细胞CPOX活性仅为正常值的2%。患者尿中δ-ALA、卟啉原和粪卟啉水平分别是正常平均值或正常上限的19、36和151倍[18,20]. 因此，尽管氨基酸取代在CPOX中的位置不同，但BALB的病理生理条件不同。NCT公司-痘痘nct公司小鼠看起来与HCP患者相当。
这项研究中最显著的发现是男性BALB。NCT公司-痘痘nct公司呈现NASH样病理和肝脏肿瘤形成。据我们所知，还没有HCP患者出现NASH样改变的报道。HCP在临床上与其他急性肝卟啉症相似：间歇性急性卟啉症、杂色卟啉症和δ-氨基乙酰丙酸脱水酶卟啉症，分别由卟啉原脱氨酶、原卟啉原氧化酶和δ-氨乙酰丙酸脱氢酶基因突变引起。急性肝卟啉症患者原发性肝癌的风险已得到证实（发病率=1.5–35%）[[6],[7],[8],[9],[10],[21],[22],[23],[24]]. 同样，在小鼠体内，抑制原卟啉原氧化酶（PPO）的除草剂会导致原卟啉IX在组织中积聚，尤其是在肝脏中。因此，小鼠长期服用这些除草剂会诱发肝细胞腺瘤和肝癌[[25],[26],[27],[28],[29]].
关于男性BALB肝损伤发生的机制。NCT公司-痘痘nct公司免疫印迹分析显示，雄性大鼠肝脏中存在细胞蛋白的聚集和聚合形式。已经证明，在原卟啉原IX介导的肝损伤中，核中间丝蛋白（lamin）和细胞质IF蛋白（keratin 8）的蛋白质聚集形成[30,31]. 此外，经粪卟啉处理的HepG2无细胞提取物的颗粒组分具有介导蛋白质聚集的潜力[30]. IF蛋白属于主要的细胞骨架蛋白家族，在维持结构完整性和细胞内环境稳定方面发挥着重要作用[32,33]. 核层粘连蛋白IFs作为核层粘连的主要成分，在维持结构完整性、基因转录和蛋白质运输方面发挥着重要作用[34,35]. 角蛋白8形成干扰素，不仅维持细胞结构的完整性，而且在信号转导和细胞分化中发挥作用。已经证明，粪卟啉可能通过丙酸侧链羧酸部分的脱质子作用结合蛋白质，并在有氧的情况下导致这些卟啉症模型小鼠肝脏中的蛋白质氧化和聚集[9,30,31,36]. 因此，细胞内蛋白质聚集体和聚合物的积累会干扰细胞的形态和功能，导致男性BALB肝脏发生各种病理状况。NCT公司-痘痘nct公司为了阐明积累的粪卟啉和/或卟啉前体在发展肝脏病理学中的作用，有必要对BALB进行进一步研究。NCT公司-痘痘nct公司.
在雄性BALB的皮肤中。NCT公司-痘痘nct公司同时观察硬皮病病理。据我们所知，HCP患者的硬皮病并发症尚未报道。由尿卟啉原脱羧酶基因突变引起的一些迟发性皮肤卟啉症患者表现出类似的光敏性和脆弱性，导致反复起泡和破裂，进而发展为纤维化，并在后期成为硬皮病[37].
奇怪的是，NASH样和硬化性皮肤病的表现仅限于BALB男性。NCT公司-痘痘nct公司女性BALB缺乏病理学的原因。NCT公司-痘痘nct公司尚不清楚。有趣的是，女性BALB尿中δ-ALA、卟啉原、尿卟啉和粪卟啉的水平。NCT公司-痘痘nct公司比男性低很多(). 这些水平可能不足以引起病理变化。需要进一步的研究来确定这是否是女性无症状的原因，以及尽管女性具有相同的卟啉前体水平，但其卟啉前体制水平较低的原因痘痘nct公司突变。阐明女性BALB肝脏和皮肤病理抑制的机制。NCT公司-痘痘nct公司应导致开发新的有效治疗HCP的方法。相反，无论是女性还是男性BALB。NCT公司-痘痘nct公司小鼠前肢握力下降，运动协调能力下降。这些神经肌肉症状的发病机制可能不同于肝脏和皮肤的发病机制。肝卟啉的神经内脏症状被认为与δ-丙氨酸的积累有关[38,39]. 女性BALB尿δ-ALA含量。NCT公司-痘痘nct公司为9.2 mg/L，相当于有症状的急性间歇性卟啉症患者的水平[40]. 这可能是女性BALB的原因。NCT公司-痘痘nct公司也出现了神经肌肉症状。
BALB的两性。NCT公司-痘痘nct公司小鼠自发发生小细胞性贫血。血液学参数变化的幅度与杂合子相当痘痘突变小鼠[11,12]. 男性而非女性BALB。NCT公司-痘痘nct公司外周血铁蛋白水平升高。男性BALB的高血铁蛋白水平。NCT公司-痘痘nct公司可能是由受损肝细胞释放铁蛋白所致[41].
5.结论
球。NCT公司-痘痘nct公司小鼠自发表现出遗传性粪卟啉表型。球。NCT公司-痘痘nct公司应该有助于阐明HCP的确切发病机制。此外，BALB。NCT公司-痘痘nct公司应该有助于验证新的HCP治疗。
基金
这项工作得到了日本教育、文化、体育、科学和技术部向M.M提供的科学研究资助（C）[赠款编号19K06455]以及日本新竹大学SPRING科学技术机构向X.K提供的[赠款编号JPMJSP2144]的部分支持。
作者贡献
康小静：资金获取、方法论、形式分析、调查、可视化、写作——初稿。 Shin Shimada：方法论、形式分析、调查。 宫原弘：项目管理、监督、写作——审查和编辑。Keiichi Higuchi：项目管理、监督、写作——审查和编辑。 森喜朗（Masayuki Mori）：概念化、项目管理、监督、资金获取、资源、方法、形式分析、调查、验证、可视化、写作——审查和编辑。
确认
我们感谢RIKEN BRC（日本筑波）和MEXT/AMED国家生物资源项目（日本东京）为我们提供BALB。NCT公司-Cpox公司nct公司老鼠。
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