《动物模型构建与行为学评估》电子版pdf,网盘发货
《动物模型构建与行为学评估》V1.0共计约540页, 主要围绕生物医学领域中动物实验的核心方法,详细介绍了如何通过构建动物模型来研究疾病机理,并且使用行为学评估手段验证这些模型的有效性。书中的内容适用于研究人员在进行神经科学、药理学、生物医学等领域的实验时,理解和运用动物模型这一重要工具。
眼睑的闭合和重开是所有哺乳类动物的必经之路,眼睑的正常闭合与开放对于角结膜的发育及维持眼表的健康至关重要,当眼睑的生长或融合发生缺陷时,便可出现眼睑在出生时保持开放状态(eye open at birth,EOB),眼睑的闭合涉及到很多基因和信号通路的调控,这些因素的破坏或改变可能都会引起EOB的发生。通过对Smad4条件性基因敲除小鼠的研究发现,该基因敲除鼠除了具有小眼球的表型之外也出现了EOB的表型。小鼠眼睑的特质化始于E9.0,此时转录因子Foxl2表达,确定眼睑相对于眼球的位置。在E11.5,背侧及腹侧的眼周外胚层内陷,形成所谓的眼睑褶(eyelid fold),此后到E15.5,两侧的眼睑褶开始相向生长,形成上下睑。在E15.5左右,上下睑缘的外表皮层开始向角膜方向延伸,最终于E16.5左右汇合并融合。上下睑在生后12d左右开始分离,大约2d后眼睑重新睁开。
实验动物:
应用Smad4fl/fl小鼠,Pax6启动子控制下的Le-Cre转基因小鼠,ROSA26报告基因小鼠R26R品系。Le-Cre的小鼠与Smad4fl/fl小鼠交配产生Le-Cre/Smad4fl/+小鼠,Le-Cre;Smad4fl/+小鼠继而再与Smad4fl/fl小鼠交配产生Le-Cre/Smad4fl/fl小鼠,即所需要的条件性Smad4基因敲除小鼠-Smad4 CKO小鼠。Smad4fl/fl小鼠作为对照,即Smad4野生鼠(Smad4 WT)。胎龄以阴部栓子的检查为基础确定,该日中午12点为孕0.5,记为E0.5。
Le-Cre条件性Smad4基因敲除鼠眼睑上皮的延伸受损,在E14.5,两者都表现为同样的眼睑开放及外形,无明显的形态学差别。从E15.5后,两者眼睑表型出现显著差别。在野生型小鼠胚,上下睑缘出现突起,并从突起处开始向相对方向延伸移行,并最终融合。相比之下,变异型小鼠自始至终其睑缘上皮未见延伸,上下睑缘也一直未见闭合,眼表一直处于暴露状态。该结果也暗示变异小鼠的EOB表型是因为眼睑未能闭合造成,而不是过早的眼睑开放。
在E14.5左右的野生鼠胚,眼睑上皮仅由1层基底细胞构成,在E15.5左右因为基底细胞的增殖和分化而形成多层结构,此后上下眼睑的上皮层自其尖端相对移行,两上皮层在眼表中央相遇而最后融合在一起。E14.5的变异鼠胚眼睑的形态学与同龄野生鼠胚相比并无显著差异,而且在E15.5其眼睑上皮也增厚而形成多层结构,但其眼睑上皮层一直未出现延伸,直到出生,其眼睑始终处于开放状态。
Fig1变异小鼠胚胎眼睑的组织形态学改变
结果显示在野生型眼睑上皮中观察到明显的F肌动蛋白束,位于眼睑上皮层的进行缘,呈环形包绕眼睑边界。相反,在变异型其眼睑上皮前缘未能检测到此种F肌动蛋白纤维。胚胎发育中眼睑的闭合通过上皮细胞移行来实现,而眼睑上皮细胞形态的改变,以及眼睑上皮内肌动蛋白应力纤维和丝足的形成这些都是上皮细胞移行的关键特征。上皮移行一旦受损,将会导致EOB的发生。
基因敲除技术的发展为探寻眼睑闭合的机制提供了一个良好的工具,借此也发现了很多基因敲除鼠可导致EOB表型。在Le-Cre特异性Smad4基因敲除鼠中观察到了EOB表型,这种EOB表型并非是眼睑的过早开放,也与细胞增殖或细胞凋亡的异常无关,而是Smad4在眼睑上皮细胞失活后,眼睑上皮细胞肌动蛋白束合成缺陷,上皮细胞移行受影响,从而导致了眼睑融合缺陷。
文献引用:
1、刘瑛,顾欣祖,LU Michael.Smad4对小鼠眼睑发育的影响[J].中国病理生理杂志,2012,28(02):338-343.
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