Kcnh6点突变单基因糖尿病家系的小鼠模型构建及表型分析
2021-07-31熊枫然张英超谢荣荣赵儒轩杨金奎
熊枫然 卢 晶 张英超 谢荣荣 赵儒轩 李 奇 杨金奎
(首都医科大学附属北京同仁医院内分泌科 糖尿病防治研究北京市重点实验室 北京市糖尿病研究所,北京 100730)
糖尿病是由多种病因引起的以慢性高血糖为临床特征的代谢性疾病。糖尿病在中国是一个重要的健康问题,成年人中的患病率从2007年的9.7%上升到2017年的11.2%,中国的糖尿病疾病负担在持续增加[1]。世界范围内,糖尿病病例数已超过4亿,据估计将会在2030年达到5亿[2]。糖尿病已经成为严重威胁人类健康的重大公共卫生问题。
本课题组[3]在前期工作中发现了1个KCNH6钾通道杂合突变的糖尿病家系。KCN基因(human ether-a-go-go related gene)家族编码的KCN通道属于电压门控钾通道(voltage-gated potassium channel,Kv)中的一员,在调节人和小鼠胰岛β细胞胰岛素分泌方面起着至关重要的作用。KCN钾通道家族有3种亚型: KCNH2、KCNH6、KCNH7,他们在Kv家族中排名 11位,因此又被称为Kv11家族[4]。研究[5]显示,KCNH2通道突变的患者患有2型长QT间期综合征(long-QT syndrome)且有胰岛素分泌水平升高的表现。但KCNH6参与胰岛素分泌的具体机制及与糖尿病发病之间的关系还知之甚少。
前期研究[6]中使用转录激活因子样效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALEN)技术删除了Kcnh6基因的19个碱基对,构建了KCNH6基因敲除小鼠模型。为了更精确地研究KCNH6的作用,把基因突变控制在单个碱基上,完全模拟糖尿病家系中的单基因位点突变,排除大段基因编辑可能引入的混杂因素的影响。CRISPR/Cas9系统是近年来新兴的一种基因定点编辑工具,它最初是细菌用来对抗病毒入侵的一种防御机制,包……
