北京哪些白癜风医院好 https://disease.39.net/bjzkbdfyy/241015/y1tzxsj.html本期新品上架栏目介绍的是脊髓小脑性共济失调Ⅲ型(SCA3)研究模型—B6-hATXN3小鼠(产品编号:C)
脊髓小脑性共济失调
脊髓小脑性共济失调(SCA)是一组遗传性脑部疾病,表现为渐进性和退行性的特征。这些疾病主要影响小脑对身体运动协调性的调节,有时也会影响到脊髓。目前已发现的SCA亚型超过40种,每一种亚型都对应一个特定的致病基因[1]。SCA的主要症状是步态协调性逐渐减退,通常伴随着手部、语言和眼睛运动的协调性差。具体的症状会因亚型和患者自身的差异而异。在许多情况下,尽管患者的精神能力完全保留,但会因为身体控制能力逐渐下降,造成运动功能丧失,甚至可能导致死亡。
脊髓小脑性共济失调(SCA)的全球主要分布情况[1]
SCA的致病机制
SCA主要由基因中连续的胞嘧啶-腺嘌呤-鸟嘌呤(CAG)三核苷酸重复扩增引起,这是一类多聚谷氨酰胺(polyQ)疾病的特征。SCA1、SCA2和SCA3等多数SCA病例都属于此类。这些疾病的发生机制是致病性多谷氨酰胺扩展重复序列长度增加,导致翻译过程中产生异常的PolyQ重复序列,从而使蛋白质错误折叠。错误折叠的PolyQ蛋白形成聚集体,干扰细胞过程,导致细胞功能障碍,进而引发细胞毒性和退化。而其他基因位点的点突变、缺失突变或插入突变等情况较为罕见。脊髓小脑性共济失调3型(SCA3),也被称为Machado-Joseph病(MJD),是全球最常见且较为严重的SCA亚型,约占所有SCA病例的20%~50%,目前尚无治愈方法[2]。
正常CAG三核苷酸重复的功能以及异常CAG三核苷酸重复扩增导致SCA疾病发生的机制[2]
SCA3的疾病机制和靶向治疗研究
在正常人体内,ATXN3基因中CAG的重复次数范围为10至44。然而,在SCA3患者体内,这个范围扩大到了61至87。这种过多的CAG重复导致突变的ATXN3基因编码生成异常的共济失调蛋白-3(Ataxin-3)。这些异常蛋白会聚集并产生有毒物质,破坏包括自噬、蛋白稳态、转录、线粒体功能和信号传导在内的多个细胞过程,从而导致机能障碍和疾病的发生。患者的表现包括小脑共济失调、眼外肌麻痹、凝视诱发眼震、眼睑后退,面舌肌束颤,以及不同程度的锥体和锥体外系症状及周围神经病变等[3]。
ATXN3基因中CAG重复次数范围不同对Ataxin-3蛋白功能的影响[3]
在临床前研究阶段,通过抑制ATXN3基因表达、沉默致病性ATXN3蛋白、阻止蛋白聚集、抑制有毒蛋白的水解过程以及抵消受影响的细胞系统功能障碍,都已显示出一定的治疗效果[3]。然而,目前进入临床阶段的SCA3疗法非常有限,相关研究仍需加强。在进行临床试验之前,根据治疗方法的不同,每种治疗方法需要使用不同类型的动物模型进行严格的评估。例如,小核酸药物龙头企业Ionis在开发ATXN3靶向性反义寡核苷酸(ASO)疗法的研究中,就使用了多种表达人源ATXN3基因的小鼠模型,用于目标分子的筛选和药效学的验证[4-7]。
靶向ATXN3mRNA或ATXN3蛋白以及其他多种SCA3疗法[3]
赛业生物已成功开发了小鼠Atxn3基因人源化的B6-hATXN3小鼠模型(产品编号:C),并可基于此模型构建热门致病点突变的人源化疾病模型,以满足CRISPR、ASO、siRNA和miRNA等新兴疗法的研究需求。以下是该模型的详细信息。
B6-hATXN3小鼠成功表达人源ATXN3基因
常见的B6-TG(ATXN3-84Q)小鼠是在表达人源ATXN3基因的同时也会表达鼠源Atxn3基因。RT-qPCR结果显示B6-hATXN3小鼠与B6-TG(ATXN3-84Q)小鼠在人源ATXN3基因表达水平上接近,并且B6-hATXN3仅表达人源基因,不表达鼠源基因。
野生型小鼠(B6N)、B6-hATXN3小鼠和B6-TG(ATXN3-84Q)小鼠体内基因表达的检测
B6-hATXN3小鼠大脑成功表达人源ATXN3蛋白
WesternBlot检测结果显示,野生型小鼠的脑部仅表达小鼠ATXN3蛋白(约42KD),而B6-hATXN3小鼠的脑部仅表达人源ATXN3蛋白(约48KD)。B6-TG(ATXN3-84Q)小鼠的脑部同时表达长PolyQ结构突变的人源ATXN3蛋白和小鼠ATXN3蛋白,存在人源ATXN3-84Q蛋白(约65KD)和小鼠ATXN3蛋白(约42KD)的条带。
小鼠脑部组织中人源ATXN3蛋白表达的检测
总结
B6-hATXN3小鼠模型(产品编号:C)能有效地表达人源ATXN3基因,且不表达小鼠内源性Atxn3基因。其脑部存在显著的人源ATXN3蛋白表达。因此,该模型可用于脊髓小脑性共济失调3型(SCA3)疾病的研究。
此外,赛业生物利用自主研发的TurboKnockout融合BAC重组技术,可以提供基于该模型构建的热门点突变疾病模型,并根据不同的点突变提供定制服务,以满足研发人员对SCA3疾病药物筛选和药效学等实验的需求。
参考文献:
[1]KlockgetherT,MariottiC,PaulsonHL.Spinocerebellarataxia.NatRevDisPrimers.Apr11;5(1):24.
[2]SullivanR,YauWY,OConnorE,HouldenH.Spinocerebellarataxia:anupdate.JNeurol.Feb;(2):-.doi:10./s---4.Epub2Oct3.
[3]MatosCA,deAlmeidaLP,NóbregaC.Machado-Josephdisease/spinocerebellarataxiatype3:lessonsfromdiseasepathogenesisandcluesintotherapy.JNeurochem.Jan;(1)-28.
[4]MooreLR,RajpalG,DillinghamIT,QutobM,BlumensteinKG,GattisD,HungG,KordasiewiczHB,PaulsonHL,McLoughlinHS.EvaluationofAntisenseOligonucleotidesTargetingATXN3inSCA3MouseModels.MolTherNucleicAcids.Jun16;7:-.
[5]ToonenLJA,RigoF,vanAttikumH,vanRoon-MomWMC.AntisenseOligonucleotide-MediatedRemovalofthePolyglutamineRepeatinSpinocerebellarAtaxiaType3Mice.MolTherNucleicAcids.Sep15;8:-.
[6]McLoughlinHS,MooreLR,ChopraR,KomloR,McKenzieM,BlumensteinKG,ZhaoH,KordasiewiczHB,ShakkottaiVG,PaulsonHL.Oligonucleotidetherapymitigatesdiseaseinspinocerebellarataxiatype3mice.AnnNeurol.2Jul;84(1):64-77.
[7]McLoughlinHS,GundryK,RainwaterO,SchusterKH,WellikIG,ZalonAJ,BenneyworthMA,EberlyLE,?zG.AntisenseOligonucleotideSilencingReversesAbnormalNeurochemistryinSpinocerebellarAtaxia3Mice.AnnNeurol.Oct;94(4):-.