复杂性状遗传CC小鼠是复杂性疾病研究重要的工具
目前严重危害人类健康的常见疾病如肿瘤、传染性疾病、糖尿病、心脑血管疾病等都是慢性复杂性疾病。为了明确个体遗传因素对复杂性疾病发生发展、诊断及治疗反应性的影响,2002年,国际复杂性状联盟(ComplexTrait Consortium ,CTC)针对复杂性疾病研究的需求,倡议创制复杂性状遗传CC小鼠(Collaborativecross mice,CC小鼠)。选定8个品系的小鼠(A/J, C57BL/6J, 129S1Sv/ImJ, NOD/ShiLtJ, NZO/H1LtJ, CAST/EiJ, PWK/PhJ,and WSB/EiJ)作为原始亲本小鼠(founder)。其中前5个品系是实验室常用的纯系小鼠,后3个来自野生型小鼠。历经10年繁殖建系,目前有200个重组品系提供使用。全部具有完整的遗传信息,覆盖了90%的小鼠遗传变异。通过检测不同品系表型差异,可以快速鉴定介导复杂性疾病性状的基因;CC小鼠可以建立新的疾病模型;可以进行生物特性的研究以及系统遗传学研究。
A/J小鼠是另一种常见的白化模型,其独特的特征有迟发的进行性肌营养不良和肾上腺皮质激素诱导的先天性腭裂。而且,它还高发自发性肺腺瘤,该肿瘤很容易在致癌物的刺激下发生。
这株纯合的Cdh23ahl,年龄相关的听力损失1突变和ahl4,这是在这样的背景下,导致渐进性听力损失的三至五个月的年龄发病。
年龄相关的听力损失1突变和ahl4,这是在这样的背景下,导致渐进性听力损失的三至五个月的年龄发病。
开发的LC强1921从冷泉港白化和白化原种和杂交的A/J系广泛应用于癌症免疫研究。它是可的松诱导先天性腭裂高度敏感。它有一个自发的肺腺瘤的发病率很高,和肺肿瘤随时发展的致癌物质。乳腺癌的比例高(占很大比例的腺泡型)经产女性发展。罕见的自发性肌上皮瘤从各种外分泌腺肌上皮细胞所产生的细胞在杰克逊实验室观察。
喂以高脂饮食A/J小鼠(1.25%胆固醇、0.5%胆酸、脂肪15%)未能在对比几个高度敏感的菌株产生的小鼠动脉粥样硬化的主动脉病变(如C57BL/6J,股票000664号;C57L/ J,股票000668号C57BR / CDJ,股票000667号,和SM J,股票no.000687)。除了抗动脉粥样硬化,A / J小鼠对糖尿病、肥胖、胰岛素抵抗和糖耐量不耐症有抵抗作用。在饮食或高脂肪饮食,A/ J小鼠维持低血糖和胰岛素水平。
A / J小鼠吸烟引起的大约一半的时间与C57BL/6J小鼠相比,肺气肿。诱发哮喘引起的肺损伤模型的表型结构发现哮喘患者更加紧密地比BALB/c小鼠的损伤也。
一个/ J应变是一种发病后期(四至五个月)进行性肌营养不良是由于在dysferlin合反转录转座子的插入(DYSF)基因。在dysfprmd纯合子发生变性和再生肌纤维,其核中心放置。近端肌肉受到更严重的影响比远端肌肉(何M,等。2004)。
对/ J揭示多态腺嘌呤重复序列在MT TR序列10的腺嘌呤的线粒体基因组测序。这种重复包含NOD / shiltj九腺嘌呤,一期的A / WySnJ,和skh2 / J和10A和A / J,NZB/B1NJ,并可能提高的Cdh23ahl等位基因相关的听力损失(约翰逊等人。2001)。
https://www.jax.org/strain/000646
C57BL/6J小鼠
起源:1921年Little由AbbyLathrop得到动物后开始近亲交配,育成数个近交系。雌鼠57与雄鼠52交配而得C57BL,用雌鼠58与雄鼠52交配即得C58,1937年分开C57BL/6及C57BL/10两系。我国国家啮齿类实验动物种子中心上海分中心于2002年自JAX引进该品系。
来源:我所这个品系由上海实验动物中心引入。
毛色和毛色基因:黑色,aa、BB、cc
特征与用途:
小鼠标准近交系乳腺癌发病率较低,有眼睛缺损,口唇裂发生率达20%,淋巴细胞性白血病自发率为6%
对放射性损伤有抵抗力,对结核杆菌敏感,对鼠痘病毒有一定的抵抗力,干扰素产量高,对百日咳易感因子敏感
嗜酒精性高。常用于致癌研究,是肿瘤学、生理学、遗传学等方面研究常用的品系。
A/J小鼠是另一种常见的白化模型,其独特的特征有迟发的进行性肌营养不良和肾上腺皮质激素诱导的先天性腭裂。而且,它还高发自发性肺腺瘤,该肿瘤很容易在致癌物的刺激下发生。
129S1/SvImJ也称为:129 s1该品系由Jackson实验室的L.C.Stevens在研究工作中得到。129小鼠睾丸畸胎瘤自发率很高。129年纯系小鼠自发性睾丸畸胎瘤呈现高发病率,在各个亚系之间发病率不同,父代发生率 1 - 3%,畸胎瘤亚系达30%。129小鼠家族有多种不同亚系,命名在不断更新。根据主要的遗传变异换分为三类:父系亚系(129 p), steel 亚系(129S)畸胎瘤亚系(129 T)。研究人员使用129亚系进行靶向突变时应该注意选择匹配的适当的胚胎干细胞系。
129小鼠来源的胚胎干细胞系种类繁多,因此广泛应用于制备转基因和基因敲除模型研究;肿瘤发生率高(主要为性腺肿瘤和睾丸畸胎瘤),多用于肿瘤学和生殖生理学等方面的研究。
NOD/ShiLtJ也称为:NOD,非肥胖型糖尿病(Non-obese diabetic)小鼠
NOD/ShiLtJ小鼠为1型糖尿病(又称胰岛素依赖型糖尿病,Insulin-dependent diabetes mellitus, IDDM)的多基因模型鼠,以白细胞浸润胰岛引起的胰岛炎为表征。雌性小鼠在12周龄时胰腺胰岛素含量显著降低,雄性通常晚几周出现。由于胰岛素降低,导致血糖水平可高于250mg/dL,发病后出现中度尿糖。
NOD/ShiLtJ小鼠最早由Shionogi白内障(Cataract Shionogi,CTS)小鼠的近交繁殖获得,CTS小鼠来自于远交系Jcl:ICR小鼠。CTS小鼠近亲繁殖到第6代时,取非白内障、高空腹血糖水平小鼠继续进行近亲繁殖;在第13代时从CTS小鼠中得到分离得到NOD/ShiLtJ的原始亲本小鼠。1970年在培育至第20代时,现NOD 小鼠中60%~80%雌鼠和20%~30%雄鼠可自发性发展为胰岛素依赖性糖尿病,在此基础上培育形成了当今的非肥胖型糖尿病小鼠。NOD小鼠最初仅限于日本,二十世纪八十年代才引进入澳洲和美国。
NOD/ShiLtJ小鼠发展为糖尿病时胰岛素低水平和胰高血糖素高水平的表型提示胰岛β细胞选择性功能损伤。发生1型糖尿病的易感性由多个基因及健康状况、饮食、饲养环境等因素共同影响。雌性糖尿病症状较雄性出现更早及发病率更高(30周龄时可达90-100%)因而应用更广泛。雄性在30-40周龄时仅有40-60%的1型糖尿病发病率。
NOD/ShiLtJ小鼠会出现多种免疫表型异常,包括抗原呈递细胞免疫调节功能缺陷、T淋巴细胞调节缺陷、自然杀伤细胞(Natural killer cell, NKcell)功能缺陷和巨噬细胞细胞因子分泌缺陷等,该品系小鼠还存在溶血补体C5缺陷。此外,由于具有纯和的Cdh23ahl基因,NOD/ShiLtJ小鼠在三个月龄时听力也会严重受到影响。
NOD/ShiLtJ小鼠主要应用于糖尿病、造血缺陷相关发育生物学和听力丧失相关神经生物学等领域的研究。
https://www.jax.org/strain/001976
NZO/HlLtJ也称为:新西兰肥胖(NewZealand Obese)小鼠
NZO小鼠最初由M.Bielschowsky为研究多基因控制的肥胖而筛选培育,与新西兰黑鼠(New Zealand Black, NZB)为同一祖先。
NZO小鼠无论雌雄出生体重均较高,断乳时小鼠体重也明显高于其他品系,即使使用4.5%脂肪含量的标准饲料进行饲喂也会发展为严重的肥胖(包括内脏和皮下脂肪的增多)。NZO小鼠雌雄均会出现糖耐量降低(Impairedglucosetolerance, IGT),但只有雄性可发展为2型糖尿病且表型外显率低于50%。NZO小鼠由于先天基因导致胰岛的转运体朗格汉斯细胞损伤,出现体重和血糖回归正常水平的功能受限,并且体内具有抗胰岛素受体抗体导致瘦素蛋白转运缺陷。高血压、卵巢颗粒细胞瘤、淋巴瘤、十二指肠溃疡和肺部肿瘤的发病率在NZO小鼠中也有所提高。
NZO小鼠和NON/ShiLt小鼠的杂交子代可为肥胖引起的糖尿病研究提供新的动物模型。NON与NZO的杂交子一代雄性表现出严重肥胖(16周时体重即可达53.5 g)且几乎全部可发展为2型糖尿病,使用4%脂肪含量饲料饲养在20-24周时可发展为高血糖症,使用增加脂肪含量的饲料饲养可促进糖尿病在16-20周时即提早发病。
由于其独特的生物学特性,NZO小鼠在2型糖尿病和肥胖的研究中具有重要作用,另外也可应用于卵巢颗粒细胞瘤等生殖生物学的研究。
https://www.jax.org/strain/002105
CAST小鼠的Founder株由JosephTMarshall博士在泰国吞武里(Thonburi)的一个谷仓捕捉到,后赠予美国耶鲁大学的VernonChapman博士和FrankRuddle博士,1971年又被转赠予Jackson实验室的EvaEicher博士和ThomasRoderick博士。由Eicher博士饲养的种群经过近交培育后即产生了CAST/EiJ小鼠,而由Roderick博士饲养的种群经过近交培育产生了CASA/RkJ小鼠和CASB/RkJ小鼠。
与CASA小鼠一样,CAST小鼠对黄病毒(Flavivirus)感染具有抵抗力。黄病毒家族成员包括引起登革热、黄热病和一些脑炎的病原体。多数普通实验室小鼠对黄病毒感染敏感,对黄病毒感染敏感与否取决于寡腺苷酸合成酶(OligoAsynthase)基因Oas1b,CAST小鼠由于具有Oas1bFlv-r(Flavivirus resistance)的等位基因而对黄病毒感染具抵抗力。CAST和CASA小鼠的视网膜神经节细胞显著少于普通实验室小鼠和其他品系野生小鼠源小鼠。2015年一项CAST小鼠和其他8种近交系小鼠对比的研究显示,CAST小鼠的背根神经节(Dorsalrootganglion)神经元在一种抑制环境中的轴突再生能力显著高于其他品系,表现为在神经元受到损伤和未受损伤的条件下,具有较长轴突形成的单个神经元的数目都显著增多。此外,与C57BL/6小鼠相比,CAST小鼠脊髓和视神经的神经元在受损后显示出更广泛的轴突再生能力,在缺血性卒中后显示出更强的神经纤维出芽(Sprouting)现象。
同样,作为野生小鼠源小鼠,CAST小鼠的遗传特性与普通实验室小鼠有较大差异,有许多复杂的表型特征,在遗传作图、进化和系统学研究中具有广泛应用。CAST小鼠在遗传作图研究中通常被用来与普通实验室小鼠进行杂交产生具有高度杂合性的子一代,与同样属野生小鼠源的小鼠SPRET不同,CAST小鼠与普通实验室小鼠杂交产生的子一代雄性具有生殖能力。另外,CAST小鼠在Ahrd基因相关的代谢和毒理学研究中也有很高的应用价值。
https://www.jax.org/strain/000928
PWK/PhJ
PWK/PhJ小鼠源于1974年在捷克共和国布拉格附近的霍特卡(Lhotka)捕捉的Mus musculus musculus亚种的野生小鼠,经同胞交配培育后成为野生小鼠源近交系小鼠。PWK/PhJ小鼠与C57BL/10小鼠杂交后代出现雄性不育特征。
PWK小鼠具有与同样源于捷克共和国的PWD小鼠相似的生化特性,独特之处在于该品系小鼠拥有同工酶变异的酯酶13基因(Es13b)。野生小鼠源的小鼠具有与通常实验室小鼠不同的遗传背景,拥有大量的复杂表型特征,是遗传与基因作图、进化与系统学研究等领域的有用工具动物。
https://www.jax.org/strain/003715
中国医学科学院医学实验动物研究所与美国、澳大利亚和以色列的小鼠遗传资源研究机构合作,成立了国际复杂性状CC小鼠资源基地,建立了国际最大的复杂性状CC小鼠资源。
小鼠复杂性状资源库包含 200 种遗传背景明确、存在亲缘关系的小鼠近交品系,该品系模拟了临床患者之间复杂的遗传背景差异,是复杂性状疾病与基因功能发现、疾病易感动物筛选、药物敏感性研究和精准医疗基础研究的重要工具,同时也是病原敏感动物筛查和模型快速研制的重要资源。
康蓝公司与澳大利亚GENIAD公司及西澳大利亚大学的教授三方投资组建了北京茜茜尔康遗传多样性动物研究院有限责任公司。主要进行小鼠复杂性状遗传资源的生产供应、统计分析和基因预测等业务。