Grx2基因敲除小鼠晶状体混浊模型的建立及 Grx2在白内障发病机制中的作用

作者：郭勇; 郭辰峻; 张婕; 宁小娜; 陈曦; 严宏^*

来源：中华实验眼科杂志, 2022, 40(10): 894-901.

• 白内障
• 氧化损伤
• 谷氧还蛋白
• 基因敲除技术
• 基因敲入技术
• 小鼠
• 晶状体上皮细胞

目的建立Grx2基因敲除(KO)和基因敲入(KI)小鼠模型, 探讨Grx2基因在白内障发病机制中的作用。方法选取黑色C57BL/6J鼠各5只, 利用CRISPR/Cas9系统分别制作Grx2 KO小鼠模型和Grx2 KI小鼠模型, 后代小鼠剪尾测序后根据基因型纳入对应分型, 观察并比较各基因型小鼠一般情况和晶状体混浊情况。处死各型小鼠, 采用苏木精-伊红染色法观察小鼠晶状体病理学改变;采用ELISA法测定小鼠晶状体活性氧簇(ROS)和8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)含量;采用Western blot法测定小鼠晶状体中Grx2、谷胱甘肽(GSH)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、二硫化谷胱甘肽(GSSG)和Bcl-2相关X蛋白(Bax)蛋白相对表达量。结果剪尾巢式PCR及基因测序证实获得Grx2 KO和Grx2 KI纯合子及杂合子小鼠后代。与同龄野生型(WT)小鼠相比, Grx2 KO纯合子小鼠晶状体混浊提前, 而Grx2 KI纯合子小鼠晶状体一直维持透明。苏木精-伊红染色结果显示, 5月龄Grx2 KO小鼠晶状体纤维出现大量缝隙和空泡。5月龄Grx2 KO小鼠晶状体8-OHdG含量为(3.886±0.326)ng/ml, 高于WT小鼠的(3.531±0.250)ng/ml, 差异有统计学意义(t=2.711, P=0.033);Grx2 KO小鼠晶状体ROS荧光强度为1 594±132, 高于WT小鼠的1 157±123, 差异有统计学意义(t=3.384, P=0.028)。Western blot结果显示, 5月龄Grx2 KO小鼠晶状体Grx2、GSH和Bcl-2相对表达量分别为0.23±0.01、0.70±0.06和0.32±0.03, 较WT小鼠的0.52±0.02、1.04±0.08和0.49±0.04降低, 差异均有统计学意义(t=2.815, P=0.020;t=2.457, P=0.033;t=2.279, P=0.041)。结论本实验成功制作Grx2 KO和Grx2 KI小鼠模型, Grx2 KO小鼠年龄相关性白内障的发生和发展加速。

• 单位
  重庆医科大学附属第二医院; 中国人民解放军空军军医大学; 西安市第四医院; 唐都医院