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题名	FAH基因敲除肝损伤模型兔的建立及肝细胞移植治疗
作者	李黎
答辩日期	2017-03-01
文献子类	博士
授予单位	中国科学院大学
授予地点	广州生物院
导师	赖良学
关键词	遗传性遗传性酪氨酸血症1型 富马酰乙酰乙酸水解酶 转录激活因子核酸酶 基因打靶兔 肝细胞移植
学位名称	理学博士
其他题名	Establishment of FAH-deficient liver injury rabbit model and hepatocytes transplantation therapy
学位专业	发育生物学
英文摘要	遗传性酪氨酸血症1型（Hereditary tyrosinemia type 1, HT1）是由酪氨酸代谢途径中最后一步水解酶富马酰乙酰乙酸水解酶（fumarylacetoacetate hydroxylase, FAH）缺乏引起的严重的人类常染色体隐性遗传病。FAH酶缺乏将导致血液和组织中有毒代谢物（富马酰乙酰乙酸和琥珀酰丙酮）的积累，最终导致严重的肝肾损伤，临床表现为从婴儿期到青春期不同程度的肝肾损伤。这种组织损伤是致命的，但是可以通过使用2-（2-硝基-4-三氟甲基苯甲酰基）-1,3-环己二酮（2-(2-nitro-4-trifluoromethylbenzoyl)-1,3-cyclohexanedione, NTBC）药物来控制，NTBC抑制了产生富马酰乙酰乙酸酯和琥珀酰丙酮的上游酪氨酸分解通路。此外，在缺乏FAH酶的动物中，NTBC的瞬时撤出还可用于诱导肝损伤和刺激伴随的健康移植的肝细胞的再生反应。这种可调控的诱导肝损伤来刺激移植细胞在受体体内扩增的模式已经引起了人们对这些动物体内人类原代肝细胞体内再生及人肝嵌合动物模型建立的研究兴趣，也对HT1疾病的基因治疗和基于细胞移植的疗法的探索有重要意义。目前，HT1研究常用的模式动物为啮齿类动物，而兔子较啮齿动物（如小鼠）大小、体型、且生理、遗传发育特征都更接近人，且与大型动物（包括猪）相比，兔子也有很多显著优点包括它们的更易于配种繁殖、生存成本低、体型大小更易于实验、手术操作。综合上述，兔是一种理想的人类HT1疾病动物模型，可用于肝脏疾病机理及其治疗研究，以及肝细胞体内扩增研究。在本课题研究中，我们以兔为动物模型，利用转录激活因子核酸酶（transcription activatorlike effector nucleases , TALENs）技术，通过体外转录获得靶向兔FAH基因的TALEN mRNA，再将mRNA通过显微注射的方式注入兔原核期的受精卵，mRNA在细胞中表达TAL效应核酸酶，并靶向切割FAH基因。进一步，我们利用胚胎移植技术将基因打靶受精卵移植到代孕母兔输卵管中，最终共获得了FAH基因突变兔基础代Founder（F0）12只，这些基因敲除兔是嵌合的，即有几种基因突变方式，不只是单一的突变类型。接下来通过将F0代继续配种，获得了纯合突变兔F1代。其中FAH+/-兔没有出现肝损伤，体重、血液生化等指标也接近于正常兔子（wild type, WT），而FAH-/- 兔表现出类似HT1的表型特征，包括肝脏和肾脏异常，如肝细胞炎性浸润坏死、肝纤维化、肾小管上皮损伤等。同时，我们也发现F3代中一部分FAH+/-兔和几乎全部FAH-/- 兔都出现了眼部疾病症状，如高眼压、角膜白斑等，推测可能由于NTBC频繁给药引起的酪氨酸局部积累导致的。此外，我们还进一步分离获得野生型兔原代肝细胞（hepatocytes），并通过脾下注射的方式移植到FAH-/- 兔中，供体肝细胞能高效地在受体体内的整合和增殖，实现肝脏结构和功能的重建，从而防止了FAH-/- 兔在停止NTBC药物治疗后的由于肝功能不全导致的死亡。综上所述，本课题首次构建了人类HT1疾病表征的FAH-/- 兔模型，它将成为用于肝脏疾病研究及其治疗的很有优势的动物模型，同时它也可作为肝细胞移植研究的工具，包括不同物种的、不同来源的诱导分化的肝细胞，甚至是来源于人的肝细胞，以及用于肝细胞扩大的生物反应器。
语种	中文
学科主题	发育生物学
页码	102
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.foo.ac.cn/handle/2SETSVCV/1127]
专题	中国科学院广州生物医药与健康研究院
作者单位	中国科学院广州生物医药与健康研究院
推荐引用方式 GB/T 7714	李黎. FAH基因敲除肝损伤模型兔的建立及肝细胞移植治疗[D]. 广州生物院. 中国科学院大学. 2017.

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