[00114519]用于帕金森氏症研究的GFAP-DsRed转基因巴马小型猪模型构建

1、课题来源与背景; 1)来源 国家自然科学基金地区科学基金项目（项目批准号：31260553）。 2)背景 猪是生物医学研究良好模型,转基因猪是人类特定疾病研究的转化生物医学重要大动物模型。帕金森氏症是一种渐进神经退行性变疾病,其研究需能对其病理进程进行示踪的大动物模型,目前国内外尚无用于帕金森氏症研究的转基因猪模型。 2、研究目的与意义; 1)目的 本项目选用广西巴马小型猪为材料,利用繁殖生物技术,构建GFAP-DsRed表达载体,通过体细胞核移植生产转基因胚胎、进行胚胎移植,获得在中枢神经系统（CNS）特异表达红色荧光蛋白（DsRed）的转基因巴马小型猪。 2)意义 通过追踪DsRed在CNS表达情况判断CNS受损害程度,为帕金森氏症研究提供新工具。本项目还将丰富小型猪繁殖学领域的技术和理论,同时为具有重要经济价值的广西地方猪品种的保种和品种改良开辟新途径。 3、主要论点与论据; 本研究开展了以下工作： 1)广西巴马小型猪转基因克隆胚胎的制备; 2)通过提高移植胚胎数量来提高GFAP-DsRed转基因广西巴马小型猪的产出效率; 3)对GFAP-DsRed转基因广西巴马小型猪进行表型分析; 4)对GFAP-DsRed转基因在广西巴马小型猪的肝脏和胰腺星形细胞中是否可以特异性表达DsRed进行探索。 4、创见与创新; 本研究旨在构建由人胶质纤维酸性蛋白（Glial fibrillary acidic protein, GFAP）基因启动子控制在中枢神经系统的星形胶质细胞中特异表达DsRed的转基因广西巴马小型猪,从而为帕金森氏症研究提供一种大动物模型。 经Xfect polymer转染制备的DsRed转基因广西巴马小型猪体细胞形态正常、活力良好,并且转基因操作不会影响广西巴马小型猪克隆胚胎的体外发育潜力,制备了DsRed转基因广西巴马小型猪克隆胚胎; 通过显著提升移植胚胎数量的方法（从148.2±13.0枚提高至大于200枚）使得成功制备16头存活的GFAP-DsRed转基因广西巴马小型猪公猪,这些克隆猪均生长发育正常并经基因型鉴定为阳性转基因; 对GFAP-DsRed转基因广西巴马小型猪进行表型分析,结果表明人GFAP基因启动子含有相匹配的基因元件,能够在猪大脑星形胶质细胞中驱动DsRed特异性表达; 对GFAP-DsRed转基因在广西巴马小型猪的肝脏和胰腺星形细胞中是否可以特异性表达进行了探索,结果表明在GFAP-DsRed转基因广西巴马小型猪肝脏和胰腺星形细胞中能够特异性启动DsRed表达。 我们成功构建了GFAP-DsRed转基因广西巴马小型猪,为帕金森氏症的大动物模型研究奠定基础。 5、社会经济效益,存在的问题; 1) 社会经济效益 我们获得了 GFAP-DsRed 转基因广西巴马小型猪,并进行表型分析,结果表明人 GFAP 基因启动子含有相匹配的基因元件,能够在猪大脑星形胶质细胞中驱动 DsRed 特异性表达;对 GFAP-DsRed 转基因在广西巴马小型猪的肝脏和胰腺星形细胞中是否可以特异性表达进行了探索,结果表明在 GFAP-DsRed 转基因广西巴马小型猪肝脏和胰腺星形细胞中能够特异性启动 DsRed 表达。我们成功构建了GFAP-DsRed 转基因广西巴马小型猪,为帕金森氏症的大动物模型研究奠定基础。 本研究还丰富了广西巴马小型猪的繁殖学研究,促进广西巴马小型猪保种和改良奠定基础。 本项目培养 2 名博士研究生和 5 名硕士研究生;发表论文 13 篇,其中英文期刊论文 7 篇、中文期刊论文 6 篇。 2)存在的问题 本研究获得了 GFAP- DsRed 转基因克隆巴马小型猪 F0 代公猪,待其长至性成熟（ 8 月龄）后与野生型巴马小型猪雌猪进行交配产出 F1 代并进行转基因验证,结果表明 GFAP-DsRed 转基因广西巴马小型猪公猪具有正常的生殖能力,但进一步的表型分析表明, GFAP-DsRed 转基因广西巴马小型猪公猪的后代（即 F1代）的星形胶质细胞没有按预期表达外源基因 DsRed。 6、历年获奖情况; 无