FVB-hHTT Q150 KI小鼠-疾病模型-亨廷顿舞蹈症

FVB-hHTT Q150 KI小鼠

产品编号：I001019

品系全称：FVB/NJCya-Htt^{em1(hHTT*Q150)}/Cya

品系背景：FVB/NJCya

传代建议：杂合与野生型互配

 

品系描述

亨廷顿（Huntingtin，HTT）是一种与亨廷顿舞蹈症（HD）相关的疾病基因，HTT基因在包括中枢神经系统在内的全身各组织器官中广泛表达，是机体正常发育所必需的。HTT基因编码区5’端附近含有一段多态性的三核苷酸（胞嘧啶-腺嘌呤-鸟嘌呤，CAG）重复序列，在翻译过程中形成聚谷氨酰胺（polyQ）。亨廷顿舞蹈症是一种以纹状体神经元丢失为特征的神经退行性疾病，是由HTT基因中三核苷酸（CAG）重复序列的错误表达引起的，当CAG重复大于35时会导致polyQ异常扩增，直接导致HTT蛋白片段错误折叠，与大量蛋白质异常互作并积聚在细胞核和神经终末，从而影响神经传导、细胞内蛋白运输和线粒体功能等，最终导致神经功能失调和退化 ^[1]。目前并没有可以有效预防或治疗亨廷顿舞蹈症的药物或方法，亨廷顿舞蹈症的机制研究和药物及治疗方法开发仍有较大需求 ^[2]。

本品系是hHTT Q150基因敲入模型，通过基因编辑技术，将携带150个CAG重复的突变人源HTT基因序列敲入小鼠体内。据文献报道，该类小鼠表现为亨廷顿舞蹈症的病理特征及功能障碍表型，可用于亨廷顿舞蹈症治疗药物的开发筛选及安全性评价 ^[3]。该模型杂合子是可存活且可育的。

 

构建方式

 

图1. FVB-hHTT Q150 KI小鼠基因编辑打靶示意图。通过基因编辑技术，将携带150个CAG重复的突变人源HTT基因序列敲入到小鼠Htt基因Exon 1上。

 

研究应用

l 亨廷顿舞蹈症治疗药物开发和筛选；

l 亨廷顿舞蹈症治疗药物药效及安全性评价；

l 亨廷顿舞蹈症疾病机制研究。

 

验证数据

1. 行为学测试：抓力实验

a. 2月龄

 

图2. WT和hHTT Q150^KI/+小鼠的抓力测试结果。数据采用非配对t检验分析，“ns” 表示无显著差异。

实验结果显示：

与WT相比，hHTT Q150^KI/+抓力测试结果无显著差异，表明四肢肌肉力量没有明显改变。

 

b. 3月龄

 

图3. WT与hHTT Q150^KI/+小鼠的抓力测试结果。采用非配对t检验分析，“ns” 表示无显著差异。

实验结果显示：

与WT相比，hHTT Q150^KI/+抓力测试结果无显著差异，表明四肢肌肉力量没有明显改变。

 

c. 6月龄

 

图4. hHTT Q150^KI/+小鼠的抓力测试结果。根据是否符合方差齐性检验，数据采用非配对t检验或Welch’s t检验进行统计分析。“ns” 表示无统计学显著差异，*p< 0.05。

提示：

与WT小鼠相比，雄性hHTT Q150^KI/+小鼠的抓力显著降低，提示其四肢肌肉功能存在损伤。

 

2. 行为学测试：旷场实验

a. 2月龄：

l 移动距离&中心区域停留时间比例

 

图5. 旷场实验中WT与hHTT Q150^KI/+小鼠的移动距离（A–C）及中心区域停留时间比例（D–F）。采用非配对t检验分析；“ns” 表示无显著差异，**p < 0.01，***p < 0.001。

实验结果显示：

A-C：与WT相比，hHTT Q150^KI/+移动距离没有显著差异。

D-F：在旷场中心区域停留时间比例的分析中，意识功能正常的小鼠通常偏好停留于周边区域。与WT相比，雌性hHTT Q150^KI/+小鼠在中心区域的停留时间显著延长；雄性小鼠亦呈现相似的趋势，尽管未达到显著水平。在合并性别分析中，hHTT Q150^KI/+小鼠在中心区域的停留比例较WT明显升高。该现象可能提示小鼠存在兴奋性提高，并可能伴随潜在意识功能的异常。

 

l 中心区域速度&外周区域速度

 

图6. 旷场实验中WT与hHTT Q150^KI/+小鼠的中心区域速度（A–C）及外周区域速度（D–F）。采用非配对t检验分析，“ns” 表示无显著差异。

实验结果显示：

（A-C）与WT相比，hHTT Q150^KI/+中央区域移动速度没有显著差异。

（D-F）与WT相比，hHTT Q150^KI/+四周区域移动速度没有显著差异。

 

b. 3月龄

l 移动距离&中心区域停留时间比例

 

图7. 旷场实验中，WT与hHTT Q150^KI/+小鼠的移动距离（A–C）及中心区域停留时间比例（D–F）。采用非配对t检验分析；“ns” 表示无显著差异，*p < 0.05。

实验结果显示：

A-C：与WT相比，hHTT Q150^KI/+移动距离没有显著差异。

D-F：在旷场中心区域停留时间比例的分析中，意识功能正常的小鼠通常偏好停留于周边区域。与WT相比，雌性hHTT Q150^KI/+小鼠在中心区域的停留时间显著延长；雄性小鼠亦呈现相似的趋势，尽管未达到显著水平。在合并性别分析中，hHTT Q150^KI/+小鼠在中心区域的停留比例较WT明显升高。该现象可能提示小鼠存在兴奋性提高，并可能伴随潜在意识功能的异常。

 

l 中心区域速度&外周区域速度

 

图8. 旷场实验中，WT与hHTT Q150^KI/+小鼠的中心区域速度（A–C）及外周区域速度（D–F）。采用非配对t检验分析，“ns” 表示无显著差异，*p < 0.05，**p < 0.01。

实验结果显示：

A–C：与WT相比，雌性hHTT Q150^KI/+小鼠中心区域速度显著降低。

D–F：在混合性别条件下，hHTT Q150^KI/+小鼠外周区域速度表现出显著降低。

这些结果表明，尽管hHTT Q150^KI/+总体运动距离未受影响，但运动速度及运动模式可能存在一定程度的异常。

 

c. 6月龄

l 移动距离

 

图9. 旷场实验中，hHTT Q150^KI/+小鼠在10分钟测试时间内的移动距离。采用非配对t检验进行统计比较。“ns”表示无显著差异，*p< 0.05。

 

l 中心区域停留时间比

 

图10. hHTT Q150^KI/+小鼠在旷场中心区域停留时间比例。采用非配对t检验进行统计分析；*p< 0.05。

 

l 中心区域移动速度

 

图11. hHTT Q150^KI/+小鼠在旷场中心区域的移动速度。采用非配对t检验进行统计比较。“ns” 表示无显著差异。

 

l 四周区域移动速度

 

图12. hHTT Q150^KI/+小鼠在旷场中的四周区域移动速度。采用非配对t检验进行统计分析。“ns” 表示无显著差异，*p< 0.05。

旷场实验结果显示：

在雄性及性别混合条件分析下，hHTT Q150^KI/+小鼠移动距离均呈下降趋势，表明其自发活动能力受损。此外，hHTT Q150^KI/+小鼠在性别混合条件下的中心区域停留时间比例显著降低，表明其可能出现焦虑样行为。hHTT Q150^KI/+小鼠在中心区域移动速度与WT相比没有显著差异，而在雌性和性别混合条件分析下，hHTT Q150^KI/+小鼠在四周区域的运动速度与WT相比没有显著差异，表明其运动速度基本未受明显影响。

 

3. 行为学测试：转棒实验

a. 3月龄

 

图13. WT与hHTT Q150^KI/+小鼠转棒测试中的跌落潜伏期。采用非配对t检验分析；**p < 0.01，***p < 0.001，****p < 0.0001。

实验结果显示：

与WT相比，hHTT Q150^KI/+小鼠的跌落潜伏期显著缩短，表明运动能力和协调能力明显受损。

 

b. 6月龄

 

图14. hHTT Q150^KI/+小鼠在转棒实验中的跌落潜伏期。根据是否符合方差齐性检验，数据采用非配对t检验或Welch’s t检验进行统计分析。**p< 0.01，***p< 0.001。

提示：

与WT相比，在转棒实验中hHTT Q150^KI/+小鼠的跌落潜伏期均显著缩短，表明其出现运动能力和运动协调性障碍。

 

4. 14月龄抓力测试（Grip Strength）、转棒测试（Rotarod）和旷场测试（Open Field Test）

 

图15. 14月龄hHTT-Q150 KI小鼠的抓力、转棒和旷场分析。

与WT小鼠相比，雄性和雌性hHTT-Q150小鼠的握力均有所下降，转棒测试中的跌落潜伏期也有所缩短，这表明小鼠的运动活动和协调能力受损。

此外，行走距离的减少和在中心停留时间的百分比也进一步证实了运动活动的缺陷和焦虑水平的升高。

 

参考文献

[1] Walker FO. Huntington's disease. Lancet. 2007 Jan 20;369(9557):218-28.

[2] McColgan P, Tabrizi SJ. Huntington's disease: a clinical review. Eur J Neurol. 2018 Jan;25(1):24-34.

[3] Crook ZR, Housman D. Huntington's disease: can mice lead the way to treatment? Neuron. 2011 Feb 10;69(3):423-35.

[4] Shenoy SA, Zheng S, Liu W, Dai Y, Liu Y, Hou Z, Mori S, Tang Y, Cheng J, Duan W, Li C. A novel and accurate full-length HTT mouse model for Huntington's disease. Elife. 2022 Jan 13;11:e70217.

 

 

发布时间：2025-08-01

 

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