متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هو اضطراب غير المتجانسة وراثيا أن يؤدي إلى تنكس الشبكية، والسمنة، وضعف الادراك، polydactyly، تشوهات الكلى، ونقص الأعضاء التناسلية. من 12 جينات BBS المعروفة،
BBS1 هو تحور الأكثر شيوعا، وطفرة مغلطة واحدة (M390R) يمثل ≈80٪ من الحالات BBS1. للحصول على نظرة ثاقبة وظيفة BBS1، ولدت لنا نموذجا knockin الماوس
Bbs1 M390R / M390R. الفئران متماثل لطفرة M390R تلخيصها جوانب النمط الظاهري الإنسان، بما في ذلك تنكس الشبكية، العقم عند الذكور، والسمنة. كانت فئرانا معدلة وراثيا السمنة نهم وhyperleptinemic وعرضت خفض النشاط الحركي ولكن لا ارتفاع في متوسط ضغط الدم الشرياني. تقييم الصرفي من
Bbs1 التشريح العصبي في الدماغ متحولة كشف ventriculomegaly من البطينات الجانبية والثالث، رقيق من القشرة الدماغية، وتخفيض حجم المخطط الإحضار والحصين. وقد لوحظت تشوهات مماثلة أيضا في أدمغة
Bbs2 - / -،
Bbs4 - / -،
وBbs6 - / - الفئران، وإنشاء هذه العيوب تشريحي عصبي باعتباره غير موصوف سابقا BBS نموذج الفأر النمط الظاهري. أظهر التركيبية النظر في أهداب الخلايا البطانة العصبية التي تبطن البطين الثالث الموسع لأدمغة متحولة
Bbs1 أنه، في حين كان ترتيب 9 + 2 من الأنابيب الدقيقة axonemal سليمة، أهداب ممدود وأهداب مع نهايات القاصي تورم غير طبيعي كانت موجودة. جنبا إلى جنب مع البيانات من انتقال الإلكترون التحليل المجهري للخلايا مستقبلة للضوء ربط أهداب، طفرة
Bbs1 M390R لا يؤثر على بنية axonemal، ولكنها قد تلعب دورا في تنظيم التجمع أهداب و / أو وظيفة.
متلازمة بارديه-بيدل [BBS، الانترنت وراثة مندلية في مان (OMIM) 209900] هو جسمية اضطراب المتنحية غير المتجانسة وراثيا تتميز السمنة، وتنكس الشبكية، polydactyly وضعف الإدراك، نقص الأعضاء التناسلية، والشذوذ الكلى، وكذلك التعرض لارتفاع ضغط الدم، ومرض السكري السكري، والعجز الشم، وعيوب القلب الخلقية. وقد تم تحديد اثني عشر جينات BBS
(BBS1-12) إلى تاريخ
(1 -
14). أنها ترميز مجموعة من البروتينات يعتقد أن تلعب دورا في بنية أو وظيفة الأهداب، والهيئات القاعدية، والنقل داخل الخلايا
(15، 16). الطفرات في
BBS1 هي وحظ الأكثر شيوعا في BBS. طفرة مغلطة واحدة يحول كودون ميثيونين إلى كودون أرجينين (M390R) حسابات لل≈80٪ من الطفرات
BBS1 ويشارك في 25٪ من جميع حالات BBS
(5). تحدث الطفرة M390R بالقرب من المناطق المتوقع من المجالات البروتين ملفوف لفائف وتقع ضمن الحفاظ توقع WD40 مثل البروتين عزر. وتشارك هذه الزخارف البروتين في مثل هذه العمليات البيولوجية الأساسية كما نقل الإشارة، والتوليف RNA / التجهيز، والتجمع لونين، والاتجار حويصلي، والتجمع هيكل الخلية والتحكم في دورة الخلية، وموت الخلايا المبرمج
(17).
مؤخرا، عرضت BBS1، BBS2، BBS4، BBS5، BBS7، BBS8، وBBS9 لتشكيل مستقر بروتين معقد ≈450 كيلو دالتون يسمى BBSome في شبكية العين الصباغ الظهارية (RPE) الخلايا المستزرعة والخصيتين الماوس. نضوب بعض مكونات BBSome، بما في ذلك BBS1، يؤثر تكون الأهداب في الخلايا RPE عن طريق التداخل مع الاتجار الغشاء إلى هدب
(16). من أجل فهم أفضل وظيفة BBS1 والآثار الجزيئية للطفرة M390R، وضعنا نموذجا knockin الماوس
Bbs1 M390R / M390R. الفئران الميزات الواضحة الكاردينال من النمط الظاهري الإنسان، بما في ذلك تنكس الشبكية، العقم عند الذكور، والسمنة، والعجز الشم، كما ذكرت
لBbs2، Bbs4، وBbs6 نماذج الماوس خروج المغلوب
(+18 -
+22). هنا، ونحن التقرير BBS نموذج الفأر النمط الظاهري لم يسبق توصيفها تشريحي عصبي، التي تنطوي على ventriculomegaly البطينين الثالث والجانبي، رقيق من القشرة الدماغية، والحد من حجم المخطط الإحضار والحصين. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ تشوهات شكلية في أهداب الخلايا المبطنة بطانية عصبية البطين الثالث الموسع للدماغ متحولة
Bbs1. هذه النتائج تعد تصديقا فعالية
Bbs1 M390R نموذج الفأر knockin لمزيد من التوضيح من BBS الفيزيولوجيا المرضية.
النتائج
جيل من Bbs1 M390R / M390R Knockin الفئران.
نحن استهداف الجين
Bbs1 في الفئران عن طريق بناء ناقلات تحتوي على مناطق الماوس
Bbs1 الجين الذي حل محل كودون ميثيونين العادية في موقف 390 في اكسون 12 مع كودون أرجينين على إعادة التركيب مثلي
(الشكل 1 A). أكد RT-PCR من [كدنا] تضخيم من الفئران knockin التي كانت تقسم أليل M390R بشكل صحيح دون إدراج النيوميسين كاسيت intronic. وأكد تسلسل
Bbs1 M390R / M390R [كدنا أن هذا الجين
Bbs1 تم تعديل مع إدماج ميثيونين متماثل إلى أرجينين (ATG لAGG) تغيير في خط knockin
(الشكل 1 B). مستويات التعبير
Bbs1 مرنا في أدمغة فئران knockin كان مماثلة لتلك التي البرية من نوع الفئران وفقا لتقييم الشمالية النشاف
(الشكل 1 C). أدى التزاوج من
Bbs1 +
/ M390R الفئران متخالف في 25.8٪ من متماثل ذرية لM390R أليل knockin (بيرسون χ 2 صلاح صالح = 0.72). هذا هو على النقيض من وتيرة الاكتئاب من المسوخ فارغة متماثل للسلالات
Bbs2، Bbs4، أو
Bbs6 التي تم إنشاؤها بواسطة مختبرنا
(18، 19، 21). هذا يدل على أن الطفرة
Bbs1 M390R لا يؤدي إلى الفتك الجنينية أو حديثي الولادة.
تين. 1.
Bbs1 M390R / M390R استهداف الجين knockin. يتم استبدال Bbs1 اكسون 12 (الرمز مع النجمة) مع اكسون التي تحتوي على M390R بديل على إعادة التركيب مثلي. السهام تشير الاشعال تستخدم ل5 'و 3' اختبار إعادة التركيب مثلي (A). تسلسل Bbs1 كدنا] من Bbs1 الحيوانات متحولة كامل يؤكد أن M390R متماثل (ATG لAGG) طفرة مغلطة ومعاد homologously مع سلامة (النجمة) (B). تحليل لطخة الشمالي من Bbs1 التعبير في 20 ميكروغرام من الحمض النووي الريبي مجموع الخلوي من النوع البري (WT) والعقول متحولة باستخدام Bbs1 جزئي 5 "التحقيق كدنا] (العلوي) وβ الأكتين كعنصر تحكم التحميل (السفلى) (C).
على الرغم من polydactyly والكيسات الكلوية هي السمات الأساسية للالنمط الظاهري BBS البشري، ونحن لم نلاحظ forelimb أو hindlimb تشوهات أو الكيسات الكلوية في فئرانا معدلة وراثيا تحليلها في ثلاث نسخ (لا تظهر البيانات). وقد لوحظ عدم وجود polydactyly في جميع سلالات دينا الماوس BBS، على الرغم من الكيسات الكلوية لوحظت في
Bbs2 - / -
وBbs4 - / - الفئران أيضا عرضت
Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا عدم وجود هيمنة الاجتماعية
(P <0.001)، جزئية. الشم
(P = 0.0003)، وعدم وجود سياط الحيوانات المنوية
(الشكل 2 ألف وباء).
تين. 2.
الحيوانات المنوية فقدان سياط والعيوب مبصرة. الهيماتوكسيلين / eosin- (H & E) -stained عمره 6 أشهر من النوع البري (A) ومتحولة تظهر (B) الأنابيب المنوية عدم وجود الحيوانات المنوية سياط. (شريط مقياس، 50 ميكرون.) H & E الملون لمدة 6 أشهر من العمر البرية من نوع (C) ومتحولة (D) شبكية العين تظهر فقدان طبقة النووية الخارجي في Bbs1 knockin (KI) شبكية العين وانحطاط مبصرة الداخلي وشرائح الخارجي . (شريط مقياس، 50 ميكرون) تحليل TEM من شبكية العين متحولة العمر 5 اشهر (E) يدل على التشكل تعطلت والارتباك من مبصرة OS أقراص غشائي. أهداب ربط واضحة في أقسام السهمي (السهم). (شريط مقياس، 500 نانومتر). وقد لوحظت أهداب توصيل أون مواجهة بين أبرز وOS (F). (شريط مقياس، 200 نانومتر.) قياس الممثل أرج لمن النوع البري وفئرانا معدلة وراثيا في الإنارة 26.7 مؤتمر نزع السلاح · ق · م -2 عرض تخفيض أ ب الموجة سعة في الحيوان متحولة (G). قياسات أرج تمثيلية من الردود على فوتوبيك المحفزات في البرية من نوع وفئرانا معدلة وراثيا. تم الكشف لا يوجد فرق كبير بين الأنماط الجينية اثنين (H). CH، المشيمية. RPE، في شبكية العين الظهارة الصبغية. OS، شرائح الخارجي؛ هي قطاعات الداخلية، ONL، طبقة النووية الخارجي؛ INL، طبقة النووية الداخلية. GCL، طبقة الخلايا العقدية. PC، خلايا مستقبلة للضوء.
في 6 أشهر من العمر، لوحظ انحطاط كبير من القطاعات الداخلية والخارجية من خلايا مستقبلة للضوء وطبقة النووية الخارجي في
Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا
(الشكل 2 C و D). وmislocalized رودوبسين في طبقة النووية الخارجي (لا تظهر البيانات)، وتعطلت بشدة التشكل والارتباك من الجزء الخارجي أقراص غشائي شوهدت في شبكية العين متحولة
(الشكل 2 E). وقد لوحظت خلايا مستقبلة للضوء ربط أهداب أحيانا
أون مواجهة بين قطاعات الداخلية-الميتوكوندريا الغني والجزء الخارجي أقراص غشائي غير طبيعية
(الشكل 2 F). العادي 9 + 0 ترتيب الأنابيب الدقيقة axonemal يبدو سليما في خلايا مستقبلة للضوء
Bbs1 M390R ربط أهداب.
Electroretinograms (ERGs) من المسوخ
Bbs1 من العمر 11 أسابيع لم تكن تختلف كثيرا عن العمر كعينة ضابطة ردا عتبة السعة أو ظلامية بأقل الرؤية الليلية الإنارة
[المعلومات الداعمة (SI) الشكل. 6 A]. في أعلى الإنارة ظلامية، كان هناك تخفيف كبير في أ
(P <0.001) وب موجات
(P = 0.0021)
(الشكل 2 G وSI الشكل 6 B). كان لا يزال متدرج للب الموجة فيما يتعلق الإنارة، مما يشير إلى انخفاض في أي عدد أو كفاءة المستقبلات الضوئية قضيب. كان ضيائية
V أقصى انخفاض
(الشكل 2 H) ولكن ليس بشكل كبير جدا في الحيوانات متحولة. كان هناك اختلاف كبير
(P = 0.0038) في التباين من ضيائية ب الموجة في المسوخ، مما يدل على تأثير طفرة M390R على الطريق مخروط، على الرغم من أن موقع هذا التأثير لا يزال غامضا. وepithelium- الشبكية الصبغية (RPE) التي تم إنشاؤها تم تخفيض ج-سعة الموجة إلى حد كبير
(P = 0.046) ولكن كان في المسوخ متدرج الإنارة، مما يشير إلى هذه النتائج من خلل مستقبلة للضوء بدلا من خلل وظيفي في RPE نفسها. مجموع هذه الملاحظات أرج يشير إلى طفرة
Bbs1 M390R تؤثر في الغالب على عدد و / أو وظيفة الخلايا قضيب مبصرة.
بالإضافة إلى الميزات الأساسية BBS الإنسان العقم عند الذكور، والعجز الشم، وتنكس الشبكية، كما أصبحت
Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا يعانون من السمنة المفرطة. أدت الطفرة M390R في زيادة وزن الجسم
(الشكل 3 A). وكشف التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) من الحيوانات القديمة 6 أشهر 3.5- إلى أن محتوى الدهون الكلي للفئرانا معدلة وراثيا ومرتفعة بشكل ملحوظ مقارنة مع الضوابط
(الشكل 3 B و
C). وقد تم قياس وزن مستودعات الدهون في الأنسجة تشريح الفردية. زيادات كبيرة في محتوى الدهون من الأنسجة الدهنية البنية، والدهون الإنجاب، والدهون محيط بالكلية، والدهون ثربية التحقق من صحة البيانات MRI
(SI الشكل 7). ارتبط زيادة كتلة الدهون في المسوخ
Bbs1 مع مستويات عالية من المصل المشتقة من خلية شحمية هرمون ليبتين
(الشكل 3 F). وعلاوة على ذلك، قد المسوخ
Bbs1 زادت كمية الغذاء
(الشكل 3 D) وانخفض النشاط الحركي
(الشكل 3 E). التغيير في كل من هذه المعايير يمثل النمط الظاهري السمنة التي لوحظت في هذه الحيوانات. لأن الفئران knockin
Bbs1 المستخدمة في القياس عن بعد لم ضعاف البصر، وفقدان الرؤية ليست هي السبب في انخفاض النشاط الحركي
(SI الشكل 8). بدلا من ذلك، فإنه يمكن أن يكون نتيجة لنقص هرمون الليبتين الإشارات، وذلك لأن هرمون الليبتين يزيد النشاط الحركي
(23)، وBbs1 الفئران knockin هم hyperleptinemic، مما يشير إلى مقاومة اللبتين. هناك حاجة للمزيد من التجارب لإثبات السبب الرئيسي لانخفاض النشاط الحركي.
تين. 3.
السمنة النمط الظاهري. زيادة الوزن في الحيوانات الذكور والإناث مقابل العمر (بحد أدنى 11 حيوانات في كل مجموعة). يتم التعبير عن القيم كما يعني ± SEM. وبحلول الأسبوع 12، كانت الفئران الطافرة متماثل أثقل بكثير من النوع البري أو الفئران متخالف (A). يوضح ممثل المرجحة T1 MRI الإكليلي زيادة في كتلة الدهون في الفئران الطافرة من العمر 6 أشهر 3.5- إلى مقابل البرية من نوع الضوابط. الدهون تظهر بيضاء، في حين العضلات والمياه تظهر الرمادي أو الأسود (B). إجمالي الدهون (في وحدات التعسفي، AU) كميا عن طريق تحليل يماغيج البيانات MRI البرية من نوع (ن = 6) مقابل متحولة (ن = 6) الحيوانات (C). متوسط استهلاك الأغذية (الحيوانات الذكور والإناث جنبا إلى جنب مع ما لا يقل عن 11 حيوانات في كل مجموعة، وبلغ متوسط) (D). النشاط أربع وعشرين ساعة من البرية من نوع (ن = 6) مقابل متحولة (ن = 5) الفئران التي تقاس القياس عن بعد (E). فئرانا معدلة وراثيا يحمل أقل بكثير النشاط الحركي من النوع البري الضوابط. ورفع مستويات هرمون الليبتين في مصل الدم بشكل ملحوظ في فئرانا معدلة وراثيا (F). *، P ≤ 0.05 مقابل البرية من نوع الحيوانات.
وأخيرا، لاختبار ما إذا كانت فئرانا معدلة وراثيا لديها عيوب في القلب وارتفاع ضغط الدم شائع في BBS المرضى، ضربات القلب والدورة الدموية وظائف قيست في 3.5- إلى متحولة والسيطرة فئران عمرها 6 أشهر. زيارتها
Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا ارتفاع معدل ضربات القلب مقارنة مع ضوابط
(SI الجدول 1). في المقابل، لم يلاحظ أي تغييرات كبيرة في الضغط الشرياني يعني أو حجم القلب وظيفة.
Bbs1 أدمغة فئران معدلة وراثيا معارضها يقتصر ventriculomegaly إلى البطينين الدماغي الجانبي والثالث. كان تضخم البطين الجانبي الأكثر حدة، في حين أن زيادة حجم البطين الثالث كان أقل وضوحا. توسيع معتدلة البطينات الجانبية وشوهدت مخفضة جسم المخطط في وقت مبكر من الأسبوع ما بعد الولادة 3
(SI الشكل 9). علم الأمراض على ما يبدو تقدمية على أساس أكبر توسعة للالبطينات الجانبية والثالث من الحيوانات متحولة القديمة 6 أشهر 3.5- لوفقا لتقييم الاكليلية MRI
(الشكل 4 A). وتم قياس كمية أحجام البطين باستخدام برنامج يماغيج
(الشكل 4 B)، وكذلك التحقق من صحة في أقسام الدماغ الاكليلية counterstained مأخوذة من نفس الفئران
(الشكل 4 C). بالإضافة إلى ventriculomegaly، كما لاحظنا ترقق النصف الذيلية من قشرة الدماغ وانخفاض في حجم المخطط الإحضار والحصين
(الشكل 4 C). وقد لوحظت هذه العيوب تشريحي عصبي أيضا في
Bbs2 - / -،
Bbs4 - / -،
وBbs6 - / - الفئران من مختلف الأعمار مقارنة
(SI الشكل 10.). وأظهر التصوير بالرنين المغناطيسي سهمي جميع سلالات الفئران الطافرة أربعة BBS أي توسيع الإجمالي من البطين الرابع (لا تظهر البيانات). وبالإضافة إلى ذلك، لم يلاحظ أي شذوذ المورفولوجية الجسيمة في الجمجمة أو المخيخ في أي من سلالات الفئران الطافرة BBS (لا تظهر البيانات).
تين. 4.
عيوب تشريحي عصبي. ممثل المرجحة T1 المحوري (A العليا) والإكليل (A السفلى) MRI مما يدل على جانبي الموسع (النجمة) والثالث (رأس السهم) البطينين في 3- لمتحولة مقابل الضوابط من النوع البري القديمة 6.5 أشهر. (B) الكمي لكميات البطين من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام برنامج يماغيج. (C) توضح أقسام الدماغ المحايدة الحمراء الملطخة 100 ميكرون سميكة الاكليلية من الفئران المستخدمة في الدراسة MRI البطينات الجانبية والثالث الموسع، رقيق من القشرة المخية (CC)، وانخفاض الحصين (H)، والجسم المخطط (S) . (أشرطة مقياس، 1 ملم.) *، P ≤ 0.05 مقابل البرية من نوع الحيوانات.
إلى فهم أفضل لعلم الأمراض الكامنة وراء البطينين الموسع في
Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا، وكنا انتقال المجهر الإلكتروني (TEM) لدراسة أهداب الخلية بطانية عصبية التي تبطن البطين الثالث. خلايا البطانة العصبية خط كل من البطينين الدماغي ولها العديد من أهداب متحركة، تتألف من 9 + 2 الحلل من الأنابيب الدقيقة axonemal، التي يعتقد أنها تلعب دورا في السائل النخاعي (CSF) الدورة الدموية من خلال الدماغ
(24). لاحظنا نوعين من أهداب الخلية بطانية عصبية العيوب الشكلية في أدمغة متحولة. 20٪ من أهداب كانت حوالي طويلة بشكل غير طبيعي، وكان 80٪ المناطق البعيدة تورم التي تحتوي على المجاميع حويصلي
(الشكل 5). وأظهرت مقاطع عرضية من متحولة أهداب الخلايا البطانة العصبية أي شذوذ في الترتيب 9 + 2 axonemal من الأنابيب الدقيقة.
تين. 5.
البطانة العصبية تشوهات أهداب الخلية. الميكروسكوب الإلكتروني لأهداب الخلية بطانية عصبية تبطن الجزء البطني من البطين الثالث (المتاخمة للنواة المقوسة من منطقة ما تحت المهاد) في البرية من نوع الفئران (A و B) وBbs1 فئرانا معدلة وراثيا (C-F) تثبت إطالة غير طبيعية من أهداب في Bbs1 الحيوانات متحولة (C و D) وتوسيع المنطقة البعيدة من أهداب (E و F). وتشير السهام صلبة لأهداب سليمة في فئرانا معدلة وراثيا (C-F). وتشير السهام المفتوح الرأس إلى أقسام عرضية من أهداب غير طبيعي (C و D). يظهر العادي 9 + 2 ترتيب axonemal من الأنابيب الدقيقة في أقسام أهداب عرضية من النوع البري وBbs1 M390R الفئران knockin في أعلى التكبير (إدراجات من B و D). [الحانات مقياس، 1 ميكرون (A-F).] BB، الجسم القاعدية. 3V، البطين الثالث.
نقاش
في هذه الدراسة، نقدم تقييم المظهري من نموذج حيواني من الطفرة BBS الأكثر شيوعا، BBS1 M390R. هذه الفئران تبدي ضمور شبكية العين، عدم وجود الحيوانات المنوية في الذكور سياط، انخفض الشم، وعدم وجود هيمنة الاجتماعية. وهم يعانون من السمنة المفرطة، نهم، وhyperleptinemic وتظهر انخفض النشاط الحركي. هذه الظواهر هي نموذجية لجميع نماذج الماوس BBS درس في التاريخ
(+18 -
+22). على الرغم من أن قضيتهم الأساسية لا تزال غير مفهومة تماما، والظواهر تتسق مع فكرة أن البروتينات BBS مطلوبة من أجل السليم القاعدية الجسم / أهداب / توليف سياط و / أو وظيفة
(15، 16). بين الأنسجة المتضررة، وقد ارتبطت أهداب المعيبة مع العجز الشم
(20)، ولقد لوحظ بشكل غير طبيعي أهداب طويلة في
Bbs4 - / - خلايا الكلى ويمكن أن تلعب دورا في التنمية الكيس الكلى في هذه الفئران
(25). يبدو فقدان وظيفية البروتينات Bbs1، Bbs2، Bbs4، أو Bbs6 أيضا أن يؤدي إلى خلية مستقبلة للضوء ربط أهداب / ضعف النقل داخل الخلايا تبدأ في المراحل الأولى من تطوير شبكية العين
(26). تنعكس الآثار الوظيفية لهذه الحالات الشاذة في القياسات أرج الشاذة وصفها في الدراسة الحالية ودعم مراقبة الخلل البصري في المرضى الذين يعانون BBS إيواء طفرة M390R
(27).
يحتوي الدماغ أيضا العديد من الخلايا المهدبة. أهداب الخلايا العصبية هي امتحركة ويعتقد أنها تعمل في chemosensation وmechanosensation
(28). خلايا البطانة العصبية تبطن البطينات الدماغية تمتلك العديد من أهداب متحركة وتسهيل تداول CSF من خلال البطينين
(24، 29). في هذه الدراسة، لاحظنا BBS نموذج الفأر النمط الظاهري الذي قد يكون نتيجة لالشاذة بطانية عصبية التشكل أهداب الخلية و / أو وظيفة. وأدت خسارة Bbs1 ظيفية، Bbs2، Bbs4، أو Bbs6 في توسيع حاد في البطينات الجانبية، وإلى درجة أقل، وتضخم البطين الثالث، رقيق من القشرة الدماغية في المنطقة الذيلية من الدماغ، والحد من حجم الحصين والجسم المخطط. أحد التفسيرات لهذا النمط الظاهري هو أن ضمور المخ أو تطوير غير مكتملة النتائج أنسجة المخ في التعويضي توسيع
السابقين الخلاء من البطينين. وثمة بديل أكثر ترجيحا هو أن ضغط من القشرة الدماغية، الحصين، ويمكن أن يكون الجسم المخطط لها تأثير ثانوي من البطينين الموسع. أظهر الفحص الدقيق لأهداب الخلية بطانية عصبية تبطن البطين الثالث الموسع في
Bbs1 M390R الفئران knockin كل من أهداب ممدود وأهداب مع المناطق البعيدة تورم، مما يشير إلى هذه التشوهات تكمن وراء النمط الظاهري الدماغ.
وقد أظهرت الدراسات التي أجريت على عدد من نماذج الماوس خروج المغلوب أن العيوب الهدبية في خلايا البطانة العصبية يمكن أن يؤدي إلى استسقاء الرأس، وهي حالة تتميز تدفق ضعف CSF، CSF الإنتاج الزائد، و / أو عدم كفاية امتصاص CSF
(30). في الحالات الشديدة، وهذا يمكن أن يؤدي إلى ضغط من القشرة المخية والمخيخ والرأس على شكل قبة الموسع. في الفئران، وقد ارتبط تطور استسقاء الرأس مع عيوب في البروتينات المرتبطة مصفوفة الغشاء الهدبي
(نابا /
hydin)، الهدبية المرتبطة الخيط المحوري البروتينات
(hydin /
Spag6، Mdnah5)، وintraflagellar (IFT) الأجهزة
(بولاريس)، و الجينات الأخرى اللازمة لتكون الأهداب، مثل Rfx3 عامل النسخ
(30، 31). ومزيد من التحليل للBBS فئرانا معدلة وراثيا تساعد على تحديد الأحداث الأولية التي تؤدي إلى تطوير استسقاء مثل معوقات تدفق السائل النخاعي، وتغير في الضغط داخل الجمجمة، وجود الدماغي القناة تضيق. وثائق من العيوب neuroantomical في المرضى الذين يعانون BBS بواسطة تصوير الدماغ محدودة. ذكرت دراسة حديثة من ثلاثة مرضى مع ميزات BBS تشبه دليل على ضمور الدماغ القشرية، وضمور المخيخ، الأفقي توسيع البطين، الصدغي الجداري وتضخم الفص، وصغر الرأس
(32). ومع ذلك، كان دليلا الجيني للطفرات
BBS محدود أو غير متوفر. وهناك ارتباط شامل لBBS الوراثي المريض والنمط الظاهري تشريحي عصبي تكون ضرورية لمواصلة استكشاف العلاقة بين النتائج تشريحي عصبي الإنسان والفأر نموذج لدينا.
مؤخرا، تم العثور على BBS1 ليكون عنصرا من عناصر مجمع بروتين يسمى BBSome
(16). الزميلة BBS1 مع رابين 8، وهو عامل الصرف guanosyl للراب 8، والمعروف عن الاتجار حويصلي. استنزاف BBS1 في الخلايا RPE مثقف تتأثر تكون الأهداب عن طريق التداخل مع الاتجار الغشاء. في الدراسة الحالية، تم العثور على ترتيبات سليمة من الأنابيب الدقيقة axonemal في نوعين مختلفين من أهداب، متحركة وامتحرك، في اثنين من أنواع مختلفة من الخلايا في
Bbs1 M390R الفئران knockin. وبناء على هذه النتائج، Bbs1 قد لا تكون هناك حاجة لالعادي بشكل صارخ هيكل axonemal أنيبيب. بدلا من ذلك، الطفرة M390R قد يؤثر سلبا على الانتهاء من التجمع أهداب و / أو وظيفة. وهذا يتفق مع موقع M390R تحور في بروتين عزر مثل WD40 أن ثبت أن تشارك في الاتجار حويصلي، بين الوظائف الخلوية الأخرى
(17).
في الختام، أثبتت نماذج الماوس BBS أن تكون أدوات قيمة لدراسة الفيزيولوجيا المرضية لBBS. العديد من الظواهر دراستها حتى الآن يبدو أن ذات الصلة أهداب. في هذه الدراسة، فإننا نقدم دليلا على وجود النمط الظاهري تشريحي عصبي غير موصوف سابقا (ventriculomegaly) الذي يظهر أن سببها خلل أهداب الخلية بطانية عصبية. واصلت استخدام نماذج الماوس BBS في الدراسات الفنية إضافة إلى فهمنا للcilia- والجوانب المتعلقة noncilia من الفوضى.
جيل من Bbs1 M390R / M390R Knockin الفئران.
تم استخدام PCR لتضخيم 5 'و 3' مناطق الجين Bbs1 من 129 / SVJ الحمض النووي الجيني التي تم استنساخها في استهداف pOSDUPDEL ناقلات (التي تقدمها O. سميثيز، جامعة نورث كارولاينا في تشابل هيل). تم electroporated ناقلات خطي إلى R1 الجذعية الجنينية (ES) خلايا (129 × 1 / SvJ3 129S1 / سيفرت). تم فحص الحيوانات المستنسخة مقاومة للG418 بواسطة PCR لتحديد Bbs1 -targeted خطوط الخلايا ES. واستخدمت اثنين من خطوط الخلايا ES لإنتاج الوهم. تم التنميط الجيني لالفئران عن طريق PCR باستخدام بادئات أن كلا يحيط وكانت الداخلية للمنطقة المستهدفة من هذا الجين. جميع الدراسات انضمت إلى المبادئ التوجيهية الموضوعة لرعاية واستخدام حيوانات التجارب وتمت الموافقة من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان من جامعة ولاية ايوا.
عزل الحمض النووي الريبي وشمال تحليل وصمة عار.
تم عزل الحمض النووي الريبي مجموع من
Bbs1 العقول التحكم الماوس متحولة ويقابل الشيخوخة 3 أشهر، electrophoresed، نشف، والمهجنة كما هو موضح
(33). وكان المسبار 400-BP
Bbs1 كدنا] من الإكسونات 2 إلى 6. تم تجريده من لطخة من النشاط الإشعاعي وreprobed مع β الأكتين كعنصر تحكم التحميل.
تحليل النسيجي من الفئران Bbs1 M390R Knockin.
وقد أجريت الهيماتوكسيلين / يوزين تلطيخ العين والخصيتين من
Bbs1 متحولة والعمر المتطابقة الضوابط عمرها 6 أشهر كما هو موضح
(18). تم التقاط الصور باستخدام أوليمبوس BX-41 المجهر مع الكاميرا الرقمية SPOT-RT.
(ن = 3) والحيوانات التحكم
(ن = 3) وأجريت دراسات مورفولوجية الدماغ من
Bbs1 الحيوانات متحولة القديمة 6 أشهر 3.5- إلى خارج كما هو موضح
(34). كانت ملطخة الستين إلى 100 ميكرون مسلسل أقسام الاكليلية مع محايد الأحمر وتصويرها مع stereomicroscope أوليمبوس SZX12.
TEM.
الميكروسكوب الالكتروني من
Bbs1 العقول متحولة القديمة 8 أشهر 7-
ل(ن = 3) والعقول التحكم الماوس العمر المتطابقة
(ن = 3) تم الحصول عليها كما هو موضح في المرجع.
33. وقد تم الحصول على الميكروسكوب الإلكتروني لا يقل عن ثلاثة المسوخ
Bbs1 وشبكية العين السيطرة العمر المتطابقة من مختلف الأعمار كما هو موضح في المرجع.
26. أجري تخطيط كهربية الشبكية على
Bbs1 M390R الفئران knockin من العمر 11 أسابيع
(ن = 6) والعمر كعينة ضابطة
(ن = 5) كما هو موضح في
SI النص. ومقارنة الاستهلاك الغذائي من قفص فردي Bbs1 الحيوانات متحولة مع متغايرة والبرية من نوع الضوابط 8-18 أسابيع من العمر باستخدام متوسط 11 حيوانات في كل مجموعة. تم تسجيل الوزن بداية الأسبوعية عند الفطام. لتحديد أنسجة الدهون الفردية للفئرانا معدلة وراثيا (ن = 6)، والبرية من نوع الفئران (ن = 6)، تم تشريح مستودعات الدهون المختلفة في وفاة وزنه.
اللبتين الفحص.
وقد تم تحليل تعميم مستويات اللبتين في الدم التي تم جمعها من الكبار Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا الفئران (ن = 9) والسيطرة (ن = 9). تم الحصول على البلازما بواسطة الطرد المركزي الدم في 2040 × ز لمدة 8 دقائق. وقد تم قياس تركيز هرمون الليبتين الفئران وكالة ريا باستخدام طقم المتاحة تجاريا (كريستال علم).
التصوير بالرنين المغناطيسي والكمي لفات والدماغ البطينين.
التصوير من الدهون في الجسم والدماغ من
Bbs1 M390R من العمر 6 أشهر 3.5- إلى knockin الفئران الفئران
(ن = 3) والسيطرة
(ن = 3) من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي أجري كما هو موضح في
SI النص. وقد تم قياس حجم البطينات الدماغية باستخدام يماغيج البرمجيات (المعاهد الوطنية للصحة).
تم إجراء تخطيط صدى القلب ثنائي الأبعاد على التحكم القديمة 6 أشهر 3-
لوBbs1 M390R الفئران knockin (5-10 الفئران في كل مجموعة)، كما هو موضح في
نص SI (35، 36). 
« آخــر المشـاركــات »
12-02-2015, 09:58 PM
A نموذج الفأر knockin من M390R طفرة متلازمة بارديه-بيدل 1 ديه عيوب أهداب، ventriculomegaly، واعتلال الشبكية، والسمنة
العرض الشجري