RD1小鼠|Pde6b基因敲除小鼠模型|早发型视网膜变性动物模型-赛业生物

产品编号：C001384

品系背景：C57BL/6J

繁殖：纯合×纯合

品系描述

磷酸二酯酶6B（Phosphodiesterase 6B，PDE6B）是一个蛋白编码基因，该基因编码的蛋白质是cGMP磷酸二酯酶（cGMP-PDE）蛋白质复合物的一部分，磷酸二酯酶（PDE）是一种由α、β和γ亚基组成的外周膜异构酶，PDE6B编码该蛋白的β亚基^[1]。cGMP-PDE复合物存在于视杆光感受器细胞中，作为眼睛背面（视网膜）感光组织的一部分，视杆专门负责在弱光条件下将视觉信号从眼睛传输到大脑。当光线进入眼睛时，光子吸收可以触发视杆光感受器中的信号级联，激活cGMP-PDE，导致cGMP快速水解、cGMP门控阳离子通道关闭和细胞超极化；这些变化引发细胞膜上通道的关闭，导致信号传输到大脑而被称作视觉。在人体中，PDE6B基因的突变会导致视网膜色素变性（Retinitis pigmentosa，RP）和先天性静止性夜盲症（Congenital stationary night blindness，CSNB）^[2]。

本模型为小鼠Pde6b基因敲除模型，利用基因编辑技术敲除了人PDE6B基因在小鼠体内的同源基因。小鼠Pde6b基因表达的缺失导致cGMP-PDE复合物功能的障碍和视杆细胞光感受器快速凋亡，引起严重的视网膜变性（Retinal degeneration），该模型眼部视网膜疾病的进程与携带小鼠Pde6b基因RD1自发突变的小鼠相似^[3]，是一类早发型的视网膜变性动物模型。

构建方式

Pde6b基因位于小鼠5号染色体上，利用基因编辑技术，敲除了该基因的Exon 2-21。

研究应用

视网膜色素变性（RP）研究；先天性静止性夜盲症（CSNB）研究；其它视网膜疾病研究。

模型验证

视网膜电图（ERG）检查

图1. 3周龄Pde6b KO小鼠和C57BL/6J野生型小鼠的视网膜电图（ERG）结果。 与野生型对照组相比，3周龄Pde6b KO小鼠的暗适应（Scotopic）和明适应（Photopic）ERG中a波和b波的振幅均显著下降，几乎达到没有振幅的水平，ERG呈现波形熄灭的状态。

视网膜光学相干断层扫描（OCT）

图2. 11周龄Pde6b KO小鼠和C57BL/6J野生型小鼠的光学相干断层扫描（OCT）结果。与对照组小鼠（C57BL/6J）相比，Pde6b KO小鼠视网膜中视杆细胞光感受器凋亡，且外核层消失。

结果讨论

通过视网膜电图（ERG）和光学相干断层扫描（OCT）对Pde6b KO小鼠和野生型小鼠进行视网膜病理评价，结果显示：与野生型小鼠相比，Pde6b KO小鼠表现为视杆细胞光感受器快速凋亡和外核层的消失，同时3周龄Pde6b KO小鼠就呈现ERG波形几乎完全熄灭的严重表型，而正常情况下小鼠在14天左右才开始睁眼，足以说明该模型中视网膜变性的早发性。

综上，Pde6b KO小鼠是一个早发型和严重型视网膜变性模型，可用于后续视网膜色素变性（RP）和其它视网膜疾病的研究，为人类疾病的研究提供有效的工具。

参考文献

[1] Pittler SJ, Baehr W. Identification of a nonsense mutation in the rod photoreceptor cGMP phosphodiesterase beta-subunit gene of the rd mouse. Proc Natl Acad Sci U S A. 1991 Oct 1;88(19):8322-6.

[2] Hartong DT, Berson EL, Dryja TP. Retinitis pigmentosa. Lancet. 2006 Nov 18;368(9549):1795-809.

[3] Chang B, Hawes NL, Pardue MT, German AM, Hurd RE, Davisson MT, Nusinowitz S, Rengarajan K, Boyd AP, Sidney SS, Phillips MJ, Stewart RE, Chaudhury R, Nickerson JM, Heckenlively JR, Boatright JH. Two mouse retinal degenerations caused by missense mutations in the beta-subunit of rod cGMP phosphodiesterase gene. Vision Res. 2007 Mar;47(5):624-33.