胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和型糖尿病中的功能和应用.pdf

上传人:凯文 文档编号:8820719 上传时间:2021-01-05 格式:PDF 页数:13 大小:771.89KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201611004679.7

申请日:

20161115

公开号:

CN106636353A

公开日:

20170510

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:

IPC分类号:

C12Q1/68,G01N33/68,A61K45/00,A61P1/16,A61P3/10

主分类号:

C12Q1/68,G01N33/68,A61K45/00,A61P1/16,A61P3/10

申请人:

武汉大学

发明人:

李红良,张鹏,王丕晓

地址:

430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学

优先权:

CN201611004679A

专利代理机构:

武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)

代理人:

张火春

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明以野生型CARD6 Flox小鼠与肝细胞特异性CARD6基因敲除小鼠为实验对象,通过高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型,结果发现与野生型CARD6 Flox小鼠对比,CARD6 KO小鼠表现出肥胖,空腹血糖水平高于对照组CARD6 Flox小鼠。通过腹腔注射葡萄糖耐量实验发现CARD6 KO小鼠对葡萄糖的耐受能力明显减弱。从肝脏重量及肝脏/体重比以及脂质成分、病理染色结果等均说明HFD组的CARD6 KO小鼠脂肪肝病变明显严重,脂质蓄积显著增加。因此,CARD6可作为筛选治疗脂肪肝和/或II型糖尿病的药物靶标,其促进剂可用于制备治疗脂肪肝和/或II型糖尿病的药物。

权利要求书

1.CARD6基因作为药物靶标在筛选保护肝脏及维持糖代谢稳态的药物中的应用。 2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述的药物是促进CARD6基因表达的药物;所述的应用是非诊断和非治疗的。 3.CARD6在制备保护肝脏及维持糖代谢稳态的药物中的应用。 4.CARD6基因作为药物靶标在筛选预防、缓解和/或治疗脂肪肝、Ⅱ型糖尿病的药物中的应用。 5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:所述的药物是促进CARD6基因表达的药物;所述的应用是非诊断和非治疗的。 6.CARD6在制备预防、缓解和/或治疗脂肪肝、Ⅱ型糖尿病的药物中的应用。

说明书

技术领域

本发明属于基因的功能与应用领域,特别涉及一种胱天蛋白酶募集域蛋白6(caspase recruitment domain-containing protein 6,CARD6)作为靶基因在制备预防、缓解和/或治疗脂肪肝和/或Ⅱ型糖尿病的药物中应用。

背景技术

脂肪肝包括酒精性肝病和非酒精性脂肪性肝病,两者都是全球常见的慢性肝病。随着生活方式的和饮食结构的影响,非酒精性脂肪性肝病的发病率逐年增加,已成为危害人类健康的三大肝病之一。非酒精性脂肪性肝是遗传、环境、代谢应激等多因素影响造成的疾病,而肥胖、高脂血症、糖尿病、高胰岛素血症和收缩压升高是其高危因素。

糖尿病是一种常见的有遗传倾向的内分泌代谢病。随着人们生活方式的改变,尤其是高能量食品的摄入过多及体力活动减少,糖尿病的发病率大幅上升,已严重危害到人们身体的健康,其中以Ⅱ型糖尿病患者居多。Ⅱ型糖尿病约占糖尿病患者的90%,多发于40岁以上的成年人或老年人,是由于体内胰岛素分泌相对不足、靶细胞对胰岛素敏感性降低,导致机体内糖、脂肪、蛋白质、水和电解质的代谢紊乱型疾病。长期存在的高血糖,会导致多种并发症的发生。对身体的各种组织产生损害,特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害以及功能障碍。

糖尿病人群发生非酒精性脂肪肝的机制可能为糖尿病患者存在胰岛素抵抗和胰岛素绝对或相对不足,胰岛素抑制脂肪酶活性下降,外周脂肪组织分解增多,游离脂肪酸增多,肝脏对游离脂肪酸氧化和利用不足,脂化形成甘油三酯增加,大量甘油三酯生成超过肝脏运转的能力,在肝细胞内聚集,引起肝细胞变性、肿大,形成脂肪肝。故糖尿病患者更易发生脂肪肝,早期干预尤为重要。非酒精性脂肪肝性肝病不仅可导致转氨酶持续异常、失代偿期肝硬化、肝功能衰竭等严重肝病,也与心血管疾病、Ⅱ型糖尿病、代谢综合征的发生存在密切联系,严重威胁着人们的健康。因此,非酒精性脂肪性肝合并Ⅱ型糖尿病的治疗越来越受到重视。

胱天蛋白酶募集域蛋白6是CARDs家族的重要成员之一,目前已发现人类28个CARDs和小鼠21个CARDs相关蛋白,广泛存在于哺乳动物的各个组织器官中[1]。人类CARD6基因定位于5号同源染色体上,且人类CARD6的转录产物在绝大多数组织器官中表达,而小鼠的CARD6的mRNA高表达于脾脏、肝脏等组织中。此外,CARD6编码的序列有1037个氨基酸残基,其中包括有4个关键功能结构域,N-末端包含的一个CARD结构域,同时连接着一个富含谷氨酸的结构域(GARR)和一个核心氨基酸结构域,C-末端包含一个富含脯氨酸结构域(PRR),且人类与小鼠在氨基酸序列上的一致性高达53.2%[2]。CARD6可与蛋白激酶RIP家族成员形成复合体,是NOD样受体(NOD-like receptors,NLRs)及TLR样受体(Toll-like receptors,TLRs)通路的重要媒介物,在机体先天性及后天性免疫反应和炎症应答等各方面起重要调控作用[3-5]。

参考文献:

[1].Inohara,N.,et al.,Nod1,an Apaf-1-like activator of caspase-9 and nuclear factor-kappaB.J Biol Chem,1999.274(21):p.14560-7.

[2].Werts,C.,S.E.Girardin and D.J.Philpott,TIR,CARD and PYRIN:three domains for an antimicrobial triad.Cell Death Differ,2006.13(5):p.798-815.

[3].Bouchier-Hayes,L.and S.J.Martin,CARD games in apoptosis and immunity.EMBO Rep,2002.3(7):p.616-21.

[4].Stehlik,C.,et al.,CARD6 is a modulator of NF-kappa B activation by Nod1-and Cardiak-mediated pathways.J Biol Chem,2003.278(34):p.31941-9.

[5].Dufner,A.,S.Pownall and T.W.Mak,Caspase recruitment domain protein 6 is a microtubule-interacting protein that positively modulates NF-kappaB activation.Proc Natl Acad Sci U S A,2006.103(4):p.988-93.

发明内容

为解决上述现有技术的缺陷和不足,本发明的目的在于提供一种CARD6基因的表达与脂肪肝、Ⅱ型糖尿病之间的相互关系,提供一个用于治疗脂肪肝、Ⅱ型糖尿病的靶基因CARD6的新用途,进而把CARD6基因应用于脂肪肝、Ⅱ型糖尿病的治疗。

本发明的目的通过以下技术方案实现:

本发明以野生型C57小鼠、构建条件性敲除的CARD6蛋白正常表达的CARD6 Flox小鼠与肝细胞特异性CARD6基因敲除(CARD6 KO)小鼠为实验对象,通过高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型(diet induced obesity,DIO)研究CARD6基因的功能,结果发现与CARD6 Flox小鼠对比,CARD6基因敲除小鼠表现出肥胖,其体重明显高于同种饲料饲养的CARD6 Flox小鼠,空腹血糖水平高于对照组CARD6 Flox小鼠。进一步通过腹腔注射葡萄糖耐量实验发现CARD6基因敲除小鼠对葡萄糖的耐受能力明显减弱。从小鼠肝脏重量及肝脏/体重比以及脂质成分病理染色结果等均说明HFD组(High fat diet,高脂饮食)的CARD6 KO小鼠脂肪肝病变明显严重,脂质蓄积显著增加。这表明CARD6基因敲除会加剧脂肪肝、Ⅱ型糖尿病的发生,CARD6基因能够改善脂肪肝、Ⅱ型糖尿病的发生。

本发明人的研究证明了:在高脂诱导的脂肪肝、Ⅱ型糖尿病模型中,CARD6具有抑制肥胖,降低血糖,减少肝脏脂质蓄积,保护肝功能,特别是改善脂肪肝、Ⅱ型糖尿病的作用。

针对CARD6的上述功能,提供CARD6作为药物靶标在筛选保护肝脏及维持糖代谢稳态的药物中的应用。

针对CARD6的上述功能,提供CARD6作为药物靶标在筛选预防、缓解和/或治疗脂肪肝和/或Ⅱ型糖尿病的药物中的应用。

以上药物是指能够促进CARD6基因表达的药物。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:

(1)本发明发现CARD6基因的新功能,即CARD6基因具有能够保护脂肪肝、Ⅱ型糖尿病疾病的作用。

(2)基于CARD6在保护脂肪肝、Ⅱ型糖尿病疾病中的作用,其可以用于制备预防、缓解和/或治疗脂肪肝和/或Ⅱ型糖尿病的药物。

附图说明

图1是肝细胞特异性CARD6基因敲除小鼠的构建策略图

图2是CARD6 Flox和CARD6 KO小鼠的体重、空腹血糖结果图;

A为小鼠体重结果图,B为空腹血糖水平统计图(*:p<0.05 vs Flox NC组,#:p<0.05 vs Flox HFD组)。

图3是CARD6 Flox和CARD6 KO小鼠通过腹腔注射葡萄糖耐量结果图;

A为通过腹腔注射葡萄糖后不同时间点小鼠血糖水平统计图,B为各组小鼠糖耐量曲线下面积(area under the curve,AUC)比较图(*:p<0.05 vs Flox NC组,#:p<0.05 vs Flox HFD组)。

图4是CARD6 Flox和CARD6 KO小鼠的肝脏重量结果图;

A为肝脏重量统计柱状图,B为肝脏重量与小鼠本身体重比值统计柱状图(*:p<0.05 vs Flox NC组,#:p<0.05 vs Flox HFD组)。

图5是CARD6 Flox和CARD6 KO小鼠的HE和油红O染色图。

具体实施方式

通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本发明的特点和优点。所提供的实施例仅是对本发明方法的说明,而不以任何方式限制本发明揭示的其余内容。

实验用动物及饲养:

实验动物种属,性别,周龄及来源:选用8-10周龄、体重在24g-27g,背景为雄性C57BL/6品系的野生型小鼠(WT,购自北京华阜康生物科技有限公司)、CARD6蛋白正常表达的CARD6 Flox小鼠(由武汉大学动物实验中心李红良老师实验室构建)以及肝细胞特异性CARD6基因敲除(CARD6 KO)小鼠(由CARD6 Flox小鼠与肝脏特异性Alb-Cre(购自The Jackson Laboratory,货号003574)转基因小鼠交配得到)为实验对象。

肝细胞特异性CARD6基因敲除小鼠的构建(构建策略见图1):

根据CARD6基因信息,利用CRISPR Design(网址http://crispr.mit.edu/)分别在内含子3和外显子4的非编码区中各设计一个CRISPR的打靶位点。靶序列分别为:

CARD6-sgRNA1:GgAGAGTAGGCAACATGACT TGG

CARD6-sgRNA 2:gGTGAAAGCAGTTATCAGTA GGG

此外还设计了一个用于同源修复的供体质粒(Donor Vector)pBluescript SK(+)-2loxp,它包括两侧同源臂、中间的外显子4以及两个同向的loxp序列。

①打靶载体的构建:分别将sgRNA1和sgRNA2对应的两条引物融合成双链DNA,然后用T4 DNA连接酶连入经过限制性内切酶BsaI处理过的pUC57-sgRNA载体中。该载体上游有一个T7启动子,可以用于后续的体外转录实验。

②供体载体(Donor Vector)的构建:根据引物设计原则,设计如下引物(表1)用于扩增供体载体的左右同源臂以及中间的外显子部分。扩增得到的产物连入经表1中所示限制性内切酶酶切的条件性敲除骨架载体中,得到Donor Vector。

表1用于扩增供体载体的左右同源臂以及中间的外显子部分的引物

③打靶载体的转录:对CRIPR/Cas9系统包含的两个部分(负责切割作用的Cas9蛋白和引导Cas9蛋白定位到靶位点的gRNA)分别进行转录。对于Cas9蛋白,将其表达载体(pST1374-Cas9)用PmeI进行酶切,以纯化后回收线性化质粒为转录模板,用T7 mMESSAGE mMACHINE试剂盒(AM1345,Ambion)进行体外转录,获得加帽的mRNA产物。并用Poly(A)Tailing试剂盒(Ambion)对上述产物加尾,获得成熟的mRNA产物;对于sgRNA,使用MEGAshortscriptTM Kit(AM1354,Ambion公司)进行体外转录。将转录得到的Cas9和sgRNA的mRNA使用miRNeasy Micro Kit(Qiagen,217084)进行纯化。

④CARD6 Flox条件性敲除小鼠的制作

将上述成熟的mRNA产物与供体质粒一同注入小鼠受精卵中,移植到代孕母鼠体内进行培育。得到的小鼠进行鉴定。取出生一周后的小鼠脚趾或尾部组织,提取基因组,并通过PCR方法筛选阳性首建鼠。从确定发生同源重组的小鼠中随机挑选一只作为F0代进行后续的繁殖,最终获得CARD6 Flox纯合小鼠。

⑤肝细胞特异性CARD6基因敲除小鼠的制作

将上述CARD6 Flox小鼠与肝脏特异性Alb-Cre(购自The Jackson Laboratory,货号003574)转基因小鼠交配,筛选得到CARD6flox/flox/Alb-Cre小鼠,待该小鼠长至6周龄左右后,腹腔注射Tamoxifen,诱导Cre酶的表达,Cre酶特异性的识别两个同向的loxp,并切除两者之间的序列及其中的一个loxp,最后得到肝脏细胞特异性CARD6基因敲除小鼠。

实验动物饲料配方:高脂饲料(HFD)(购自北京华阜康生物科技有限公司,货号D12942):热量百分比:蛋白质:20%;碳水化合物:20%;脂肪:60%,总的热量质量比:5.24kcal/g。低脂饲料(NC)(购自北京华阜康生物科技有限公司,货号D12450B):热量百分比:蛋白质:20%;碳水化合物:70%;脂肪:10%,总的热量质量比:3.85kcal/g。

动物饲养及环境条件:所有的实验小鼠均饲养在武汉大学SPF级动物房。每12小时交替照明,温度24±2℃,湿度40%-70%,小鼠自由饮水进食。

【实施例1】小鼠脂肪肝、Ⅱ型糖尿病模型(diet induced obesity,DIO)获得

(1)实验动物分组:选用8周龄,雄性,CARD6 Flox小鼠和CARD6 KO小鼠,分别给与两种特殊饲料D12942高脂饲料(High fat diet,HFD)和D12450B低脂饲料(Normal chow,NC)饲养,即Flox NC组,KO NC组,Flox HFD组,KO HFD组共4个组别。

(2)模型通过高脂饲料诱导操作流程:

采用Flox与KO小鼠,建立DIO模型,进行表型相关分析,明确CARD6基因对脂肪肝、Ⅱ型糖尿病发挥的作用。选用8周龄,雄性,CARD6 Flox小鼠和CARD6 KO小鼠,分别给与两种特殊饲料D12942高脂饲料(Highfat diet,HFD)和D12450B低脂饲料(Normal chow,NC)饲养,即Flox NC组,KO NC组,Flox HFD组,KO HFD组共4个组别。小鼠空腹体重和空腹血糖每隔4周检测1次。实验第22周,进行腹腔注射葡萄糖实验(IPGTT),以评价小鼠机体对葡萄糖耐受能力。第24周终末取材,取出小鼠肝脏拍照,然后一部分置于甲醛溶液中固定或O.C.T冰冻切片包埋剂(Tissue Freezing Medium)包埋作为病理分析用。

【实施例2】小鼠体重、血糖水平测定

(1)小鼠空腹体重检测

1)体重检测。

①禁食:上午8:00将待实验小鼠禁食(不禁水),下午2:00开始实验操作。

②称重:分别在第0周、4周、8周、12周、16周、20周、24周称重,将一塑料小桶放在动态电子天平上,抓起小鼠,放入称量小桶中,测量体重记录数据。

(2)空腹血糖水平检测实验

将所有待实验的小鼠从上午8:00至下午2:00间禁食(不禁水),即禁食6小时后开始实验操作。

①血糖仪准备:检查血糖仪(美国强生公司,ONETOUCH)电池,按右侧开关,将试纸正确放入左侧插槽,屏幕显示与血糖试纸条相应代码的数字,随后显示滴血图案,提示血糖仪进入待测状态。

②固定小鼠:右手抓鼠尾,左手持一块毛巾,将毛巾对折,用拇指和食指捏住毛巾对折处,将鼠头部和身体包入手掌内的毛巾,拇指和食指在将鼠尾根部固定。

③剪尾:眼科剪迅速在距鼠尾末端0.1-0.2cm处剪下鼠尾,待血滴自行流出。

④血糖检测:将血糖仪试纸边缘轻触血滴,血液浸入试纸,血糖仪倒计时5秒显示读数。

Ⅱ型糖尿病损伤严重程度的评估指标主要包括体重、血糖等水平,体重、血糖变化结果如图2所示,Flox小鼠在给与HFD饲料饲养后,从第4周开始体重明显高于其NC饲料组,给与CARD6 KO小鼠24周的HFD饲料和NC饲料饲养后,从第4周开始HFD组的CARD6 KO小鼠体重明显高于HFD组的CARD6 Flox小鼠体重,一直持续到第24周(见图2A);经空腹血糖检测发现在HFD组的小鼠从第4周、8周、12周、16周、20周、24周的空腹血糖水平明显较相应NC对照组升高,HFD组的CARD6 KO小鼠空腹血糖水平也明显高于CARD6 Flox组小鼠空腹血糖水平(见图2B)。表明CARD6基因敲除后显著影响了小鼠在HFD饲养状态下的糖代谢稳态,CARD6基因能显著提高小鼠的糖代谢能力,表明CARD6基因在高脂诱导引起的Ⅱ型糖尿病中起到重要作用。

【实施例3】葡萄糖耐量实验(intraperitoneal glucose tolerance test,IPGTT)

实验第22周,进行腹腔注射葡萄糖实验(IPGTT),以评价小鼠机体对糖耐受能力。

(1)在测血糖之前,先测量小鼠的空腹体重,根据10μL/g计算葡萄糖的注射体积。

(2)先检测葡糖糖注射前即0分钟时空腹血糖,在检测完毕后迅速经腹腔注射葡萄糖液。

(3)腹腔注射操作方法:①固定小鼠;抓起小鼠,左手的小指和无名指抓小鼠的尾巴,另三手指抓住小鼠的颈部,使小鼠的头部向下,将小鼠腹部充分暴露。②进针定位及注射:从腹部一侧进针右手持注射器,将尖端与小鼠腹部成45°的夹角,进针,回抽,注射时针头在腹部皮下穿行一小段距离,穿过腹中线后在腹部另一侧进入腹腔,注射完药物后,缓缓拔出针头,并轻微旋转针头,防止漏液。

(4)分别于腹腔注射后15分、30分、60分、120分钟时间点剪尾测小鼠血糖值,并记录血糖数值和检测时间。

进一步通过腹腔注射葡萄糖耐量实验(intraperitoneal glucose tolerancetests,IPGTT)来评估各组小鼠对葡萄糖的处理能力,在实验第22周,通过注射1.0g/kg体重的葡萄糖后,HFD组的CARD6 Flox小鼠和CARD6-KO小鼠血糖水平在15分钟时间点剧增达到峰值,随着时间推移至注射后60分钟,两组小鼠血糖水平稍微下降,但仍处于高于空腹血糖水平(0分钟时血糖),在2小时时恢复至空腹血糖水平,且CARD6-KO小鼠血糖水平从0分钟至2小时一直处于高于CARD6 Flox小鼠的血糖水平(图3A)。比较各组小鼠血糖曲线下面积(area under the curve,AUC),发现CARD6 Flox小鼠HFD组的AUC显著高于NC组,CARD6 KO HFD组的AUC显著大于CARD6 Flox HFD组的AUC(图3B),表明CARD6对维持糖代谢稳态具有强大的调控能力。

【实施例4】肝脏大体外观及肝脏组织脂质成分测定

(1)终末肝脏组织取材

1)小鼠称重后,迅速脱颈处死。仰卧固定小鼠,用蒸馏水将小鼠胸部,腹部毛发润湿。

2)用一镊子钳夹小鼠腹部正中皮肤,沿腹部正中向头部剪开皮肤至剑突下,向尾端剪开皮肤,逐层暴露皮下筋膜,肌肉等,打开腹腔,充分暴露各脏器。

3)迅速找到并取下小鼠的肝脏,将取下的肝脏标本置于灭菌纱布上,拭干肝脏表面上残留血液,将肝脏置于无菌培养皿中,迅速称重。

4)石蜡标本:切取部分肝脏置于10%中性福尔马林中固定。冰冻标本:切取部分肝脏,置于有OCT的锡纸模具中包埋,放在干冰上冰冻固定。

2.肝脏组织处理及病理染色相关实验

1)肝脏脱水,透明,浸蜡

切取10%中性福尔马林中固定好的部分肝叶组织于标记的包埋框内,在小流量流水冲洗30分钟以上。按照以下流程在机器上设置以下程序,①脱水:75%酒精(45分钟)→75%酒精(45分钟)→85%酒精(45分钟)→85%酒精(45分钟)→95%酒精(45分钟)→95%酒精(45分钟)→无水酒精(1小时)→无水酒精(1小时);②透明:二甲苯(1小时)→二甲苯(1小时);③浸腊(65℃):石蜡(1小时)→石蜡(1小时)。待组织冲洗完毕后,将包含组织的包埋框装进机器篮筐内,启动上述程序。上述程序完成后,取出组织包埋框送病理室包埋组织,同时清洗机器备用。

2)肝脏组织切片

使用切片机切片(切片厚度5μm)。

3)肝脏组织苏木精-伊红(HE)染色

将肝脏组织石蜡切片放入65℃烘箱(30分钟)→二甲苯中(5分钟×3次)→100%酒精(1分钟)→90%酒精(1分钟)→70%酒精(1分钟)→蒸馏水洗→苏木素(5分钟)→自来水洗去切片上的浮色→1%盐酸酒精(1至3秒)→自来水洗数下→Scott促蓝液(碳酸氢钠0.35g,硫酸镁2g,蒸馏水100mL)(1分钟)→自来水洗数下→伊红(1分钟)→蒸馏水洗去切片上的浮色→70%酒精一下→90%酒精一下→100%酒精(30秒×3次)→二甲苯(2分钟×3次)→在二甲苯未干时封片,拍照。

4)肝脏组织油红O染色

①将冰冻肝脏组织切片在通风橱中风干30分钟,4%多聚甲醛固定10分钟。置于双蒸水中稍洗10分钟,以除去组织表明的多聚甲醛。

②以60%异丙醇处理1分钟。

③用油红O(公司sigma,货号O0625,浓度0.5克/100mL 100%异丙醇)染色30分钟。

④之后以60%异丙醇漂洗1分钟×3次,直至背景干净。

⑤用Mayer’s苏木素染液(5滴)淡染细胞核。

⑥水漂洗,稀碳酸锂水溶液中促蓝,充分水洗,水洗至细胞核蓝化。

⑦用甘油明胶封片,拍照。

肝脏重量统计结果如图4所示,在HFD组的CARD6 KO小鼠无论肝脏重量还是肝脏重量与小鼠本身体重比值均较HFD组的CARD6 Flox小鼠高。进一步通过组织切片,进行HE和油红O染色,显微镜下观察各组小鼠肝脏组织在高脂饮食饲养条件下发生了显著的病理改变。通过肝脏HE染色,可以观察到在HFD饲养条件下,CARD6 Flox小鼠和CARD6 KO小鼠肝脏组织均有脂肪沉积,可以看到CARD6 Flox组小鼠的肝细胞发生脂肪变性、空泡化且融合连成片状,肝脏细胞形态已几乎完全破坏,而CARD6-KO组小鼠的肝细胞形态变化更为严重(如图5上)。通过肝脏油红O染色来检测肝组织中脂质,可以发现在HFD组的CARD6 Flox小鼠的肝门静脉周围呈大片红色,提示有大量的脂质沉积,而在HFD组的CARD6 KO小鼠的肝门静脉周围的脂质沉积更显著(如图5下)。这些结果说明CARD6基因敲除小鼠的脂肪肝明显恶化。

上述结果显示CARD6 KO小鼠在HFD的诱导下发生的Ⅱ型糖尿病和脂肪肝病变显著加重。这些结果表明CARD6基因对改善Ⅱ型糖尿病和脂肪肝具有显著的作用。本发明结果说明CARD6基因在脂肪肝、Ⅱ型糖尿病疾病模型中有着重要的保护作用。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

SEQUENCE LISTING

<110> 武汉大学

<120> 胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和Ⅱ型糖尿病中的功能和应用

<160> 8

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 23

<212> DNA

<213> CARD6-sgRNA1

<400> 1

ggagagtagg caacatgact tgg 23

<210> 2

<211> 23

<212> DNA

<213> CARD6-sgRNA 2

<400> 2

ggtgaaagca gttatcagta ggg 23

<210> 3

<211> 54

<212> DNA

<213> loxp1-F

<400> 3

agcttgacgt cataacttcg tatagcatac attatagcaa tttataccgg tgat 54

<210> 4

<211> 50

<212> DNA

<213> loxp1-R

<400> 4

atcaccggta taaattgcta taatgtatgc tatacgaagt tatgacgtca 50

<210> 5

<211> 52

<212> DNA

<213> loxp2-F

<400> 5

gatcccttaa gataacttcg tatagcatac attatagcaa tttatacgcg ta 52

<210> 6

<211> 52

<212> DNA

<213> loxp2-R

<400> 6

ctagtacgcg tataaattgc tataatgtat gctatacgaa gttatcttaa gg 52

<210> 7

<211> 104

<212> DNA

<213> CARD6-F

<400> 7

ggggtaccgt atagatttgt taaaaatgaa agtagagtag gcaacatgat aacttcgtat 60

agcatacatt atagcaattt atacttggag tgaaccaact cttg 104

<210> 8

<211> 112

<212> DNA

<213> CARD6-R

<400> 8

ataagaatgc ggccgcaccc tgtaggtgtg tgccaccttg cccagccaga ccctacataa 60

attgctataa tgtatgctat acgaagttat tgataactgc tttcacagtt cc 112

胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和型糖尿病中的功能和应用.pdf_第1页
第1页 / 共13页
胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和型糖尿病中的功能和应用.pdf_第2页
第2页 / 共13页
胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和型糖尿病中的功能和应用.pdf_第3页
第3页 / 共13页
点击查看更多>>
资源描述

《胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和型糖尿病中的功能和应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和型糖尿病中的功能和应用.pdf(13页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611004679.7 (22)申请日 2016.11.15 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 (72)发明人 李红良张鹏王丕晓 (74)专利代理机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 42222 代理人 张火春 (51)Int.Cl. C12Q 1/68(2006.01) G01N 33/68(2006.01) A61K 45/00(2006.01) A61P 1/16(2006.01) A61P 3/10(20。

2、06.01) (54)发明名称 胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和 型糖尿病中的功能和应用 (57)摘要 本发明以野生型CARD6Flox小鼠与肝细胞 特异性CARD6基因敲除小鼠为实验对象, 通过高 脂饮食诱导的肥胖小鼠模型, 结果发现与野生型 CARD6Flox小鼠对比, CARD6KO小鼠表现出肥 胖, 空腹血糖水平高于对照组CARD6Flox小鼠。 通过腹腔注射葡萄糖耐量实验发现CARD6KO小 鼠对葡萄糖的耐受能力明显减弱。 从肝脏重量及 肝脏/体重比以及脂质成分、 病理染色结果等均 说明HFD组的CARD6KO小鼠脂肪肝病变明显严 重, 脂质蓄积显著增加。 因此, CARD6可作。

3、为筛选 治疗脂肪肝和/或II型糖尿病的药物靶标, 其促 进剂可用于制备治疗脂肪肝和/或II型糖尿病的 药物。 权利要求书1页 说明书7页 序列表2页 附图2页 CN 106636353 A 2017.05.10 CN 106636353 A 1.CARD6基因作为药物靶标在筛选保护肝脏及维持糖代谢稳态的药物中的应用。 2.根据权利要求1所述的应用, 其特征在于: 所述的药物是促进CARD6基因表达的药物; 所述的应用是非诊断和非治疗的。 3.CARD6在制备保护肝脏及维持糖代谢稳态的药物中的应用。 4.CARD6基因作为药物靶标在筛选预防、 缓解和/或治疗脂肪肝、 型糖尿病的药物中 的应用。 。

4、5.根据权利要求4所述的应用, 其特征在于: 所述的药物是促进CARD6基因表达的药物; 所述的应用是非诊断和非治疗的。 6.CARD6在制备预防、 缓解和/或治疗脂肪肝、 型糖尿病的药物中的应用。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106636353 A 2 胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和型糖尿病中的功 能和应用 技术领域 0001 本发明属于基因的功能与应用领域, 特别涉及一种胱天蛋白酶募集域蛋白6 (caspase recruitment domain-containing protein 6,CARD6)作为靶基因在制备预防、 缓解和/或治疗脂肪肝和/或型糖尿病的药物中应用。 背。

5、景技术 0002 脂肪肝包括酒精性肝病和非酒精性脂肪性肝病, 两者都是全球常见的慢性肝病。 随着生活方式的和饮食结构的影响, 非酒精性脂肪性肝病的发病率逐年增加, 已成为危害 人类健康的三大肝病之一。 非酒精性脂肪性肝是遗传、 环境、 代谢应激等多因素影响造成的 疾病, 而肥胖、 高脂血症、 糖尿病、 高胰岛素血症和收缩压升高是其高危因素。 0003 糖尿病是一种常见的有遗传倾向的内分泌代谢病。 随着人们生活方式的改变, 尤 其是高能量食品的摄入过多及体力活动减少, 糖尿病的发病率大幅上升, 已严重危害到人 们身体的健康, 其中以型糖尿病患者居多。 型糖尿病约占糖尿病患者的90, 多发于40 。

6、岁以上的成年人或老年人, 是由于体内胰岛素分泌相对不足、 靶细胞对胰岛素敏感性降低, 导致机体内糖、 脂肪、 蛋白质、 水和电解质的代谢紊乱型疾病。 长期存在的高血糖, 会导致多 种并发症的发生。 对身体的各种组织产生损害, 特别是眼、 肾、 心脏、 血管、 神经的慢性损害 以及功能障碍。 0004 糖尿病人群发生非酒精性脂肪肝的机制可能为糖尿病患者存在胰岛素抵抗和胰 岛素绝对或相对不足, 胰岛素抑制脂肪酶活性下降, 外周脂肪组织分解增多, 游离脂肪酸增 多, 肝脏对游离脂肪酸氧化和利用不足, 脂化形成甘油三酯增加, 大量甘油三酯生成超过肝 脏运转的能力, 在肝细胞内聚集, 引起肝细胞变性、 。

7、肿大, 形成脂肪肝。 故糖尿病患者更易发 生脂肪肝, 早期干预尤为重要。 非酒精性脂肪肝性肝病不仅可导致转氨酶持续异常、 失代偿 期肝硬化、 肝功能衰竭等严重肝病, 也与心血管疾病、 型糖尿病、 代谢综合征的发生存在 密切联系, 严重威胁着人们的健康。 因此, 非酒精性脂肪性肝合并型糖尿病的治疗越来越 受到重视。 0005 胱天蛋白酶募集域蛋白6是CARDs家族的重要成员之一, 目前已发现人类28个 CARDs和小鼠21个CARDs相关蛋白, 广泛存在于哺乳动物的各个组织器官中1。 人类CARD6 基因定位于5号同源染色体上, 且人类CARD6的转录产物在绝大多数组织器官中表达, 而小 鼠的C。

8、ARD6的mRNA高表达于脾脏、 肝脏等组织中。 此外, CARD6编码的序列有1037个氨基酸残 基, 其中包括有4个关键功能结构域, N-末端包含的一个CARD结构域, 同时连接着一个富含 谷氨酸的结构域(GARR)和一个核心氨基酸结构域, C-末端包含一个富含脯氨酸结构域 (PRR), 且人类与小鼠在氨基酸序列上的一致性高达53.22。 CARD6可与蛋白激酶RIP家 族成员形成复合体, 是NOD样受体(NOD-like receptors,NLRs)及TLR样受体(Toll-like receptors,TLRs)通路的重要媒介物, 在机体先天性及后天性免疫反应和炎症应答等各方 面起重。

9、要调控作用3-5。 说明书 1/7 页 3 CN 106636353 A 3 0006 参考文献: 0007 1 .Inohara,N.,et al.,Nod1,an Apaf-1-like activator of caspase-9 and nuclear factor-kappaB.J Biol Chem,1999.274(21):p.14560-7. 0008 2 .Werts,C.,S.E.Girardin and D.J.Philpott,TIR,CARD and PYRIN:three domains for an antimicrobial triad.Cell Death D。

10、iffer,2006.13(5):p.798-815. 0009 3 .Bouchier-Hayes,L.and S.J.Martin,CARD games in apoptosis and immunity.EMBO Rep,2002.3(7):p.616-21. 0010 4 .Stehlik,C.,et al.,CARD6 is a modulator of NF-kappa B activation by Nod1-and Cardiak-mediated pathways.J Biol Chem,2003.278(34):p.31941-9. 0011 5 .Dufner,A.,S.。

11、Pownall and T.W.Mak,Caspase recruitment domain protein 6 is a microtubule-interacting protein that positively modulates NF- kappaB activation.Proc Natl Acad Sci U S A,2006.103(4):p.988-93. 发明内容 0012 为解决上述现有技术的缺陷和不足, 本发明的目的在于提供一种CARD6基因的表 达与脂肪肝、 型糖尿病之间的相互关系, 提供一个用于治疗脂肪肝、 型糖尿病的靶基因 CARD6的新用途, 进而把CARD6基。

12、因应用于脂肪肝、 型糖尿病的治疗。 0013 本发明的目的通过以下技术方案实现: 0014 本发明以野生型C57小鼠、 构建条件性敲除的CARD6蛋白正常表达的CARD6 Flox小 鼠与肝细胞特异性CARD6基因敲除(CARD6 KO)小鼠为实验对象, 通过高脂饮食诱导的肥胖 小鼠模型(diet induced obesity, DIO)研究CARD6基因的功能, 结果发现与CARD6 Flox小 鼠对比, CARD6基因敲除小鼠表现出肥胖, 其体重明显高于同种饲料饲养的CARD6 Flox小 鼠, 空腹血糖水平高于对照组CARD6 Flox小鼠。 进一步通过腹腔注射葡萄糖耐量实验发现 CA。

13、RD6基因敲除小鼠对葡萄糖的耐受能力明显减弱。 从小鼠肝脏重量及肝脏/体重比以及脂 质成分病理染色结果等均说明HFD组(High fat diet, 高脂饮食)的CARD6 KO小鼠脂肪肝病 变明显严重, 脂质蓄积显著增加。 这表明CARD6基因敲除会加剧脂肪肝、 型糖尿病的发生, CARD6基因能够改善脂肪肝、 型糖尿病的发生。 0015 本发明人的研究证明了: 在高脂诱导的脂肪肝、 型糖尿病模型中, CARD6具有抑 制肥胖, 降低血糖, 减少肝脏脂质蓄积, 保护肝功能, 特别是改善脂肪肝、 型糖尿病的作 用。 0016 针对CARD6的上述功能, 提供CARD6作为药物靶标在筛选保护肝脏。

14、及维持糖代谢稳 态的药物中的应用。 0017 针对CARD6的上述功能, 提供CARD6作为药物靶标在筛选预防、 缓解和/或治疗脂肪 肝和/或型糖尿病的药物中的应用。 0018 以上药物是指能够促进CARD6基因表达的药物。 0019 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果: 0020 (1)本发明发现CARD6基因的新功能, 即CARD6基因具有能够保护脂肪肝、 型糖尿 病疾病的作用。 0021 (2)基于CARD6在保护脂肪肝、 型糖尿病疾病中的作用, 其可以用于制备预防、 缓 说明书 2/7 页 4 CN 106636353 A 4 解和/或治疗脂肪肝和/或型糖尿病的药物。 附图说明 。

15、0022 图1是肝细胞特异性CARD6基因敲除小鼠的构建策略图 0023 图2是CARD6 Flox和CARD6 KO小鼠的体重、 空腹血糖结果图; 0024 A为小鼠体重结果图, B为空腹血糖水平统计图(*: p0.05 vs Flox NC组, #: p 0.05 vs Flox HFD组)。 0025 图3是CARD6 Flox和CARD6 KO小鼠通过腹腔注射葡萄糖耐量结果图; 0026 A为通过腹腔注射葡萄糖后不同时间点小鼠血糖水平统计图, B为各组小鼠糖耐量 曲线下面积(area under the curve, AUC)比较图(*: p0.05 vs Flox NC组, #: p。

16、0.05 vs Flox HFD组)。 0027 图4是CARD6 Flox和CARD6 KO小鼠的肝脏重量结果图; 0028 A为肝脏重量统计柱状图, B为肝脏重量与小鼠本身体重比值统计柱状图(*: p 0.05 vs Flox NC组, #: p0.05 vs Flox HFD组)。 0029 图5是CARD6 Flox和CARD6 KO小鼠的HE和油红O染色图。 具体实施方式 0030 通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本发明的特点和优点。 所提供的实施 例仅是对本发明方法的说明, 而不以任何方式限制本发明揭示的其余内容。 0031 实验用动物及饲养: 0032 实验动物种属, 性别。

17、, 周龄及来源: 选用8-10周龄、 体重在24g-27g, 背景为雄性 C57BL/6品系的野生型小鼠(WT, 购自北京华阜康生物科技有限公司)、 CARD6蛋白正常表达 的CARD6 Flox小鼠(由武汉大学动物实验中心李红良老师实验室构建)以及肝细胞特异性 CARD6基因敲除(CARD6 KO)小鼠(由CARD6 Flox小鼠与肝脏特异性Alb-Cre(购自The Jackson Laboratory, 货号003574)转基因小鼠交配得到)为实验对象。 0033 肝细胞特异性CARD6基因敲除小鼠的构建(构建策略见图1): 0034 根据CARD6基因信息, 利用CRISPR Desi。

18、gn(网址http:/crispr.mit.edu/)分别在 内含子3和外显子4的非编码区中各设计一个CRISPR的打靶位点。 靶序列分别为: 0035 CARD6-sgRNA1: GgAGAGTAGGCAACATGACT TGG 0036 CARD6-sgRNA 2: gGTGAAAGCAGTTATCAGTA GGG 0037 此外还设计了一个用于同源修复的供体质粒(Donor Vector)pBluescript SK (+)-2loxp, 它包括两侧同源臂、 中间的外显子4以及两个同向的loxp序列。 0038 打靶载体的构建: 分别将sgRNA1和sgRNA2对应的两条引物融合成双链D。

19、NA, 然后 用T4 DNA连接酶连入经过限制性内切酶BsaI处理过的pUC57-sgRNA载体中。 该载体上游有 一个T7启动子, 可以用于后续的体外转录实验。 0039 供体载体(Donor Vector)的构建: 根据引物设计原则, 设计如下引物(表1)用于 扩增供体载体的左右同源臂以及中间的外显子部分。 扩增得到的产物连入经表1中所示限 制性内切酶酶切的条件性敲除骨架载体中, 得到Donor Vector。 0040 表1用于扩增供体载体的左右同源臂以及中间的外显子部分的引物 说明书 3/7 页 5 CN 106636353 A 5 0041 0042 打靶载体的转录: 对CRIPR/。

20、Cas9系统包含的两个部分(负责切割作用的Cas9蛋 白和引导Cas9蛋白定位到靶位点的gRNA)分别进行转录。 对于Cas9蛋白, 将其表达载体 (pST1374-Cas9)用PmeI进行酶切, 以纯化后回收线性化质粒为转录模板, 用T7 mMESSAGE mMACHINE试剂盒(AM1345, Ambion)进行体外转录, 获得加帽的mRNA产物。 并用Poly(A) Tailing试剂盒(Ambion)对上述产物加尾, 获得成熟的mRNA产物; 对于sgRNA, 使用 MEGAshortscriptTM Kit(AM1354, Ambion公司)进行体外转录。 将转录得到的Cas9和sg。

21、RNA的 mRNA使用miRNeasy Micro Kit(Qiagen, 217084)进行纯化。 0043 CARD6 Flox条件性敲除小鼠的制作 0044 将上述成熟的mRNA产物与供体质粒一同注入小鼠受精卵中, 移植到代孕母鼠体内 进行培育。 得到的小鼠进行鉴定。 取出生一周后的小鼠脚趾或尾部组织, 提取基因组, 并通 过PCR方法筛选阳性首建鼠。 从确定发生同源重组的小鼠中随机挑选一只作为F0代进行后 续的繁殖, 最终获得CARD6 Flox纯合小鼠。 0045 肝细胞特异性CARD6基因敲除小鼠的制作 0046 将上述CARD6 Flox小鼠与肝脏特异性Alb-Cre(购自The。

22、 Jackson Laboratory, 货 号003574)转基因小鼠交配, 筛选得到CARD6flox/flox/Alb-Cre小鼠, 待该小鼠长至6周龄左右 后, 腹腔注射Tamoxifen, 诱导Cre酶的表达, Cre酶特异性的识别两个同向的loxp, 并切除两 者之间的序列及其中的一个loxp, 最后得到肝脏细胞特异性CARD6基因敲除小鼠。 0047 实验动物饲料配方: 高脂饲料(HFD)(购自北京华阜康生物科技有限公司, 货号 D12942): 热量百分比: 蛋白质:20; 碳水化合物:20; 脂肪:60, 总的热量质量比: 5.24kcal/g。 低脂饲料(NC)(购自北京华。

23、阜康生物科技有限公司, 货号D12450B): 热量百分 比: 蛋白质:20; 碳水化合物:70; 脂肪:10, 总的热量质量比:3.85kcal/g。 0048 动物饲养及环境条件: 所有的实验小鼠均饲养在武汉大学SPF级动物房。 每12小时 交替照明, 温度242, 湿度40-70, 小鼠自由饮水进食。 0049 【实施例1】 小鼠脂肪肝、 型糖尿病模型(diet induced obesity, DIO)获得 0050 (1)实验动物分组: 选用8周龄, 雄性, CARD6 Flox小鼠和CARD6 KO小鼠, 分别给与 两种特殊饲料D12942高脂饲料(High fat diet, H。

24、FD)和D12450B低脂饲料(Normal chow, NC)饲养, 即Flox NC组, KO NC组, Flox HFD组, KO HFD组共4个组别。 0051 (2)模型通过高脂饲料诱导操作流程: 0052 采用Flox与KO小鼠, 建立DIO模型, 进行表型相关分析, 明确CARD6基因对脂肪肝、 型糖尿病发挥的作用。 选用8周龄, 雄性, CARD6 Flox小鼠和CARD6 KO小鼠, 分别给与两种 说明书 4/7 页 6 CN 106636353 A 6 特殊饲料D12942高脂饲料(Highfat diet, HFD)和D12450B低脂饲料(Normal chow, NC。

25、)饲 养, 即Flox NC组, KO NC组, Flox HFD组, KO HFD组共4个组别。 小鼠空腹体重和空腹血糖每 隔4周检测1次。 实验第22周, 进行腹腔注射葡萄糖实验(IPGTT), 以评价小鼠机体对葡萄糖 耐受能力。 第24周终末取材, 取出小鼠肝脏拍照, 然后一部分置于甲醛溶液中固定或O.C.T 冰冻切片包埋剂(Tissue Freezing Medium)包埋作为病理分析用。 0053 【实施例2】 小鼠体重、 血糖水平测定 0054 (1)小鼠空腹体重检测 0055 1)体重检测。 0056 禁食: 上午8:00将待实验小鼠禁食(不禁水), 下午2:00开始实验操作。 。

26、0057 称重: 分别在第0周、 4周、 8周、 12周、 16周、 20周、 24周称重, 将一塑料小桶放在动 态电子天平上, 抓起小鼠, 放入称量小桶中, 测量体重记录数据。 0058 (2)空腹血糖水平检测实验 0059 将所有待实验的小鼠从上午8:00至下午2:00间禁食(不禁水), 即禁食6小时后开 始实验操作。 0060 血糖仪准备: 检查血糖仪(美国强生公司, ONETOUCH)电池, 按右侧开关, 将试纸 正确放入左侧插槽, 屏幕显示与血糖试纸条相应代码的数字, 随后显示滴血图案, 提示血糖 仪进入待测状态。 0061 固定小鼠: 右手抓鼠尾, 左手持一块毛巾, 将毛巾对折, 。

27、用拇指和食指捏住毛巾 对折处, 将鼠头部和身体包入手掌内的毛巾, 拇指和食指在将鼠尾根部固定。 0062 剪尾: 眼科剪迅速在距鼠尾末端0.1-0.2cm处剪下鼠尾, 待血滴自行流出。 0063 血糖检测: 将血糖仪试纸边缘轻触血滴, 血液浸入试纸, 血糖仪倒计时5秒显示 读数。 0064 型糖尿病损伤严重程度的评估指标主要包括体重、 血糖等水平, 体重、 血糖变化 结果如图2所示, Flox小鼠在给与HFD饲料饲养后, 从第4周开始体重明显高于其NC饲料组, 给与CARD6 KO小鼠24周的HFD饲料和NC饲料饲养后, 从第4周开始HFD组的CARD6 KO小鼠体 重明显高于HFD组的CAR。

28、D6 Flox小鼠体重, 一直持续到第24周(见图2A); 经空腹血糖检测发 现在HFD组的小鼠从第4周、 8周、 12周、 16周、 20周、 24周的空腹血糖水平明显较相应NC对照 组升高, HFD组的CARD6 KO小鼠空腹血糖水平也明显高于CARD6 Flox组小鼠空腹血糖水平 (见图2B)。 表明CARD6基因敲除后显著影响了小鼠在HFD饲养状态下的糖代谢稳态, CARD6基 因能显著提高小鼠的糖代谢能力, 表明CARD6基因在高脂诱导引起的型糖尿病中起到重 要作用。 0065 【实施例3】 葡萄糖耐量实验(intraperitoneal glucose tolerance test。

29、, IPGTT) 0066 实验第22周, 进行腹腔注射葡萄糖实验(IPGTT), 以评价小鼠机体对糖耐受能力。 0067 (1)在测血糖之前, 先测量小鼠的空腹体重, 根据10 L/g计算葡萄糖的注射体积。 0068 (2)先检测葡糖糖注射前即0分钟时空腹血糖, 在检测完毕后迅速经腹腔注射葡萄 糖液。 0069 (3)腹腔注射操作方法: 固定小鼠; 抓起小鼠, 左手的小指和无名指抓小鼠的尾 巴, 另三手指抓住小鼠的颈部, 使小鼠的头部向下, 将小鼠腹部充分暴露。 进针定位及注 射: 从腹部一侧进针右手持注射器, 将尖端与小鼠腹部成45 的夹角, 进针, 回抽, 注射时针 说明书 5/7 页 。

30、7 CN 106636353 A 7 头在腹部皮下穿行一小段距离, 穿过腹中线后在腹部另一侧进入腹腔, 注射完药物后, 缓缓 拔出针头, 并轻微旋转针头, 防止漏液。 0070 (4)分别于腹腔注射后15分、 30分、 60分、 120分钟时间点剪尾测小鼠血糖值, 并记 录血糖数值和检测时间。 0071 进一步通过腹腔注射葡萄糖耐量实验 (intraperitoneal glucose tolerancetests, IPGTT)来评估各组小鼠对葡萄糖的处理能力, 在实验第22周, 通过注射 1.0g/kg体重的葡萄糖后, HFD组的CARD6 Flox小鼠和CARD6-KO小鼠血糖水平在15。

31、分钟时间 点剧增达到峰值, 随着时间推移至注射后60分钟, 两组小鼠血糖水平稍微下降, 但仍处于高 于空腹血糖水平(0分钟时血糖), 在2小时时恢复至空腹血糖水平, 且CARD6-KO小鼠血糖水 平从0分钟至2小时一直处于高于CARD6 Flox小鼠的血糖水平(图3A)。 比较各组小鼠血糖曲 线下面积(area under the curve, AUC), 发现CARD6 Flox小鼠HFD组的AUC显著高于NC组, CARD6 KO HFD组的AUC显著大于CARD6 Flox HFD组的AUC(图3B), 表明CARD6对维持糖代谢 稳态具有强大的调控能力。 0072 【实施例4】 肝脏大。

32、体外观及肝脏组织脂质成分测定 0073 (1)终末肝脏组织取材 0074 1)小鼠称重后, 迅速脱颈处死。 仰卧固定小鼠, 用蒸馏水将小鼠胸部, 腹部毛发润 湿。 0075 2)用一镊子钳夹小鼠腹部正中皮肤, 沿腹部正中向头部剪开皮肤至剑突下, 向尾 端剪开皮肤, 逐层暴露皮下筋膜, 肌肉等, 打开腹腔, 充分暴露各脏器。 0076 3)迅速找到并取下小鼠的肝脏, 将取下的肝脏标本置于灭菌纱布上, 拭干肝脏表 面上残留血液, 将肝脏置于无菌培养皿中, 迅速称重。 0077 4)石蜡标本: 切取部分肝脏置于10中性福尔马林中固定。 冰冻标本: 切取部分肝 脏, 置于有OCT的锡纸模具中包埋, 放。

33、在干冰上冰冻固定。 0078 2.肝脏组织处理及病理染色相关实验 0079 1)肝脏脱水, 透明, 浸蜡 0080 切取10中性福尔马林中固定好的部分肝叶组织于标记的包埋框内, 在小流量流 水冲洗30分钟以上。 按照以下流程在机器上设置以下程序, 脱水: 75酒精(45分钟) 75酒精(45分钟)85酒精(45分钟)85酒精(45分钟)95酒精(45分钟)95 酒精(45分钟)无水酒精(1小时)无水酒精(1小时); 透明: 二甲苯(1小时)二甲苯(1 小时); 浸腊(65): 石蜡(1小时)石蜡(1小时)。 待组织冲洗完毕后, 将包含组织的包埋 框装进机器篮筐内, 启动上述程序。 上述程序完成。

34、后, 取出组织包埋框送病理室包埋组织, 同时清洗机器备用。 0081 2)肝脏组织切片 0082 使用切片机切片(切片厚度5 m)。 0083 3)肝脏组织苏木精-伊红(HE)染色 0084 将肝脏组织石蜡切片放入65烘箱(30分钟)二甲苯中(5分钟3次)100酒 精(1分钟)90酒精(1分钟)70酒精(1分钟)蒸馏水洗苏木素(5分钟)自来水 洗去切片上的浮色1盐酸酒精(1至3秒)自来水洗数下Scott促蓝液(碳酸氢钠 0.35g, 硫酸镁2g, 蒸馏水100mL)(1分钟)自来水洗数下伊红(1分钟)蒸馏水洗去切片 说明书 6/7 页 8 CN 106636353 A 8 上的浮色70酒精一下。

35、90酒精一下100酒精(30秒3次)二甲苯(2分钟3 次)在二甲苯未干时封片, 拍照。 0085 4)肝脏组织油红O染色 0086 将冰冻肝脏组织切片在通风橱中风干30分钟, 4多聚甲醛固定10分钟。 置于双 蒸水中稍洗10分钟, 以除去组织表明的多聚甲醛。 0087 以60异丙醇处理1分钟。 0088 用油红O(公司sigma, 货号O0625, 浓度0.5克/100mL 100异丙醇)染色30分钟。 0089 之后以60异丙醇漂洗1分钟3次, 直至背景干净。 0090 用Mayer s苏木素染液(5滴)淡染细胞核。 0091 水漂洗, 稀碳酸锂水溶液中促蓝, 充分水洗, 水洗至细胞核蓝化。。

36、 0092 用甘油明胶封片, 拍照。 0093 肝脏重量统计结果如图4所示, 在HFD组的CARD6 KO小鼠无论肝脏重量还是肝脏重 量与小鼠本身体重比值均较HFD组的CARD6 Flox小鼠高。 进一步通过组织切片, 进行HE和油 红O染色, 显微镜下观察各组小鼠肝脏组织在高脂饮食饲养条件下发生了显著的病理改变。 通过肝脏HE染色, 可以观察到在HFD饲养条件下, CARD6 Flox小鼠和CARD6 KO小鼠肝脏组织 均有脂肪沉积, 可以看到CARD6 Flox组小鼠的肝细胞发生脂肪变性、 空泡化且融合连成片 状, 肝脏细胞形态已几乎完全破坏, 而CARD6-KO组小鼠的肝细胞形态变化更为。

37、严重(如图5 上)。 通过肝脏油红O染色来检测肝组织中脂质, 可以发现在HFD组的CARD6 Flox小鼠的肝门 静脉周围呈大片红色, 提示有大量的脂质沉积, 而在HFD组的CARD6 KO小鼠的肝门静脉周围 的脂质沉积更显著(如图5下)。 这些结果说明CARD6基因敲除小鼠的脂肪肝明显恶化。 0094 上述结果显示CARD6 KO小鼠在HFD的诱导下发生的型糖尿病和脂肪肝病变显著 加重。 这些结果表明CARD6基因对改善型糖尿病和脂肪肝具有显著的作用。 本发明结果说 明CARD6基因在脂肪肝、 型糖尿病疾病模型中有着重要的保护作用。 0095 上述实施例为本发明较佳的实施方式, 但本发明的实。

38、施方式并不受上述实施例的 限制, 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化, 均应为等效的置换方式, 都包含在本发明的保护范围之内。 说明书 7/7 页 9 CN 106636353 A 9 SEQUENCE LISTING 武汉大学 胱天蛋白酶募集域蛋白6在治疗脂肪肝和型糖尿病中的功能和应用 8 PatentIn version 3.3 1 23 DNA CARD6-sgRNA1 1 ggagagtagg caacatgact tgg 23 2 23 DNA CARD6-sgRNA 2 2 ggtgaaagca gttatcagta ggg 23 3。

39、 54 DNA loxp1-F 3 agcttgacgt cataacttcg tatagcatac attatagcaa tttataccgg tgat 54 4 50 DNA loxp1-R 4 atcaccggta taaattgcta taatgtatgc tatacgaagt tatgacgtca 50 5 52 DNA loxp2-F 5 gatcccttaa gataacttcg tatagcatac attatagcaa tttatacgcg ta 52 6 52 DNA 序列表 1/2 页 10 CN 106636353 A 10 loxp2-R 6 ctagtacgcg t。

40、ataaattgc tataatgtat gctatacgaa gttatcttaa gg 52 7 104 DNA CARD6-F 7 ggggtaccgt atagatttgt taaaaatgaa agtagagtag gcaacatgat aacttcgtat 60 agcatacatt atagcaattt atacttggag tgaaccaact cttg 104 8 112 DNA CARD6-R 8 ataagaatgc ggccgcaccc tgtaggtgtg tgccaccttg cccagccaga ccctacataa 60 attgctataa tgtatgctat acgaagttat tgataactgc tttcacagtt cc 112 序列表 2/2 页 11 CN 106636353 A 11 图1 图2 图3 说明书附图 1/2 页 12 CN 106636353 A 12 图4 图5 说明书附图 2/2 页 13 CN 106636353 A 13 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 >


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1