实时无侵袭示踪肺纤维化转基因小鼠的研制

实验动物模型在研究肺纤维化发病分子机制和药物筛选发挥着不可替代的作用，而传统肺纤维化动物模型有以下缺点: 不能实时动态监测肺纤维化的发生发展过程；不能精准定量病变程度；需使用大量实验动物，违背实验动物伦理福利。活体动物生物光学成像技术和转基因技术相结合制作的新型人类疾病动物模型能克服传统模型的缺点。我们拟利用活体动物光学成像技术和转基因技术研制实时无侵袭示踪肺纤维化进程的转基因小鼠。我们前期工作表明在小鼠肺纤维化中成纤维细胞激活蛋白质(FAPα)mRNA水平显著升高并在成纤维细胞特异表达，结合文献报道证明FAPα是肺纤维化的疾病标志物。本项目拟通过分析选择特异且活性强的FAPα启动子驱动荧光素酶在小鼠表达，制作能实时无侵袭示踪肺纤维化的转基因小鼠。在诱导肺纤维化过程中，通过检测肺部荧光强度来反映纤维化病变程度。该小鼠的成功研制将为肺纤维化发病分子机制研究和治疗药物筛选提供新的动物模型。

该项目我们利用活体动物光学成像技术和转基因技术研制实时无侵袭示踪肺纤维化进程的转基因小鼠。研究了FAPα基因在小鼠肺纤维化的表达规律，研究表明在小鼠肺纤维化中成纤维细胞激活蛋白质(FAPα)mRNA 水平显著升高并在成纤维细胞特异表达，证明FAPα是肺纤维化的疾病标志物。证明转化生长因子β能促进FAPα的转录表达。克隆和分析2000 bp、5000 bp等长度的FAPα5’非翻译区序列，通过启动子活性分析和转化生长因子β的相应程度，我们选用了5000 bp的FAPα启动子驱动荧光素酶在小鼠表达，将克隆的FAPα启动子连接入PGL3-Basic质粒，制作能实时无侵袭示踪肺纤维化的转基因小鼠。通过显微注射，我们获得三只阳性转基因小鼠（FAPα-Luc）。对FAPα-Luc转基因小鼠进行博莱酶素诱导前后不同时间点的活体成像，发现肺部荧光强度能反映纤维化病变程度，并且证明发光的细胞为成纤维细胞。该小鼠将为肺纤维化发病分子机制研究和治疗药物筛选提供新的动物模型。.本项目主要完成的研究内容：.1）研究了FAPα基因在小鼠肺纤维化的表达。.2）研究了小鼠FAPα基因表达调控研究及FAPα启动子的克隆。.3） 获得FAPα-luc转基因小鼠。.4) FAPα-luc转基因小鼠在肺纤维化时发光情况与肺纤维化程度的密切关联。.取得的成果.1、Li Wenlong, Yang Leilei, Fan Wei, Chen Yi, Tian Jing, Ma Lanzhi, Liu Bing, Li Yang, Wang Shaoxia, Fu Qiuxia, Chen Zeliang, Zhao Zengming. Fibroblast activation protein-α promoter driven luciferase expression in murine pulmonary fibrosis. Biotechnology Letters. 2015. (revised)（第一作者兼通讯作者）.2、小动物多模态活体成像系统的研发与应用。第八届中国产学研合作创新成果奖。2014年。本人为主要完成人，排名第四。.