本發明涉及生物,具體涉及一種ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型的建立及其應用。
背景技術:
1、2型糖尿病(type?2?diabetes?mellitus,?t2dm)是一種由遺傳和環境因素共同作用導致的復雜代謝綜合征,其特征是胰島素抵抗和相對的胰島素分泌不足。認知功能障礙(cognitive?dysfunction)是t2dm的常見并發癥,糖尿病認知功能障礙包括3個階段:無癥狀臨床前期、輕度認知功能障礙(mild?cognitive?impairment,mci)、癡呆癥(dementia)。研究顯示,t2dm患者mci患病率為18.5%-35.8%,癡呆癥患病率為10.2%。嗅覺損傷被認為是神經退行性病變的早期預測指標,氣味識別能力下降預示認知功能下降更快。有研究發現,t2dm患者在認知障礙臨床前期已出現嗅覺損傷,嗅覺功能和認知功能呈顯著正相關。但目前關于2型糖尿病嗅覺功能障礙的研究較少。
2、gpr88是一種孤兒g蛋白偶聯受體(gpcr),屬于a類gpcr家族,因其內源性配體尚未明確而被歸類為孤兒受體,在紋狀體中特異性高表達。有研究表明gpr88調控gaba、谷氨酸及多巴胺等神經遞質通路,影響運動控制、情緒調節、認知及獎賞學習等行為。基因敲除研究表明,gpr88與精神分裂癥、帕金森病、焦慮、抑郁癥及成癮等疾病密切相關,成為相關藥物開發的新靶點。但關于gpr88是否參與t2dm樣表型,尚無任何明確報道和公認的結論。因此,培育ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型是研究t2dm疾病機理與干預研究的迫切需要。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明提供旨在提供一種ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型,為深入研究該靶點在t2dm中的作用提供理想工具,以更好地探索gpr88與糖尿病發病與治療的新機制。
2、為實現上述目的,本發明通過以下方案實現予以實現:
3、第一方面,本發明提供gpr88基因在構建ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型中的應用。
4、本發明中,所述動物為非人哺乳動物;非人哺乳動物包括(但并不限于):小鼠、大鼠、兔、猴等,更佳地是大鼠和小鼠。
5、如本文所用,術語“gpr88基因失活”包括一個或兩個gpr88基因被失活的情況,即包括gpr88基因雜合地和純合地失活。例如,gpr88基因失活的小鼠可以是雜合或純合的小鼠。
6、在本發明中,可基因剔除或轉入外源基因(或片段)而使gpr88基因失活等方法制備gpr88基因失活的非人哺乳動物(如小鼠)。在本領域中,通過基因剔除或轉入外源基因而使靶基因失活的技術是已知的,這些常規技術都可用于本發明。
7、在本發明的另一優選例中,gpr88基因的失活是通過基因剔除實現的。
8、在本發明的另一優選例中,gpr88基因的失活是通過gpr88基因中插入外源基因(或片段)而實現的。
9、在本發明的一具體實例中,可構建一含有外源插入片段的構建物,該構建物含有與靶基因的插入位點的兩側的側翼序列同源的同源臂,從而可以通過同源重組高頻地將外源插入片段(或基因)插入至gpr88基因組序列(尤其是外顯子區域),造成小鼠gpr88基因的移碼、提前終止、或敲除,從而導致glce缺失或失活。
10、用本發明方法獲得的純合或雜合的小鼠可育,發育正常。失活的gpr88基因可以孟德爾規律遺傳給后代小鼠。
11、進一步地,將gpr88基因用于構建ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型,具體是指通過敲除動物體內gpr88基因,或抑制動物體內gpr88基因的表達,來獲得gpr88基因敲除動物模型;將gpr88基因敲除動物模型經高脂飲食誘導和stz注射誘導,來建構ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型。
12、本領域技術人員充分了解的是,可以采用現有的基因編輯方法敲除所述gpr88基因或抑制gpr88基因的表達。例如可以通過在gpr88基因序列中插入轉座子或病毒等外源dna?片段、或enu等化學誘變方法、或x射線等物理誘變方法、或基于胚胎干細胞或?crispr/cas9?技術的基因打靶等方法介導的基因操作來實現gpr88基因敲除、或降低gpr88基因表達。
13、第二方面,本發明提供一種構建ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型的方法,包括以下步驟,敲除動物體內gpr88基因,或抑制動物體內gpr88基因的表達,來獲得gpr88基因敲除動物模型;將gpr88基因敲除動物模型經高脂飲食誘導和stz注射誘導,來建構ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型。
14、具體的,gpr88基因敲除可以采用現有的基因編輯方法敲除所述gpr88基因或抑制gpr88基因的表達。例如可以通過在gpr88基因序列中插入轉座子或病毒等外源?dna?片段、或enu等化學誘變方法、或x射線等物理誘變方法、或基于胚胎干細胞或?crispr/cas9?技術的基因打靶等方法介導的基因操作來實現gpr88基因敲除、或降低gpr88基因表達。
15、進一步地,所述動物為非人哺乳動物;更進一步地,所述動物為大鼠或小鼠。
16、第三方面,本發明還提供ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型。
17、以下方面的應用也在本發明的保護范圍:
18、(1)ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型在ii型糖尿病嗅覺障礙及認知障礙功能研究中的應用。
19、(2)ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型在篩選ii型糖尿病嗅覺障礙及及認知障礙功能藥物中的應用。
20、(3)ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型在調控全身能量代謝和糖穩態中的作用機制研究中的應用。
21、(4)gpr88基因作為作用靶標在篩選ii型糖尿病、相關神經退行性病變及代謝性疾病治療藥物或制劑中的應用,相關疾病包括ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙。
22、本發明中,候選藥物或治療制劑是指已知具有某種藥理學活性或正在被檢測的可能具有某種藥理學活性的物質,包括但不限于核酸、蛋白、化學合成的小分子或大分子化合物、細胞等。候選藥物或治療劑的給藥方式可以是口服、靜脈注射、腹腔注射、皮下注射、椎管給藥或直接腦內注射。
23、有益效果:本發明首次揭示了gpr88與t2dm神經退行性病變的相關性,采用抑制gpr88基因的表達構建的t2dm小鼠模型,相較于普通t2dm小鼠模型在t2dm病程中表現出更嚴重的嗅覺功能障礙和認知功能障礙,本發明所構建的動物模型能夠通過gpr88通路研究t2dm發病機制,填補現有技術的空白,為深入研究該靶點在t2dm中的作用提供理想工具,以更好地探索gpr88與糖尿病發病與治療的新機制奠定重要基礎。
1.gpr88基因在構建ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型中的應用。
2.根據權利要求1所述的應用,其特征在于,所述動物為非人哺乳動物。
3.根據權利要求1所述的應用,其特征在于,通過敲除動物體內gpr88基因,或抑制動物體內gpr88基因的表達,來獲得gpr88基因敲除動物模型;將gpr88基因敲除動物模型經高脂飲食誘導和stz注射誘導,來建構ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型。
4.一種構建ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型的方法,其特征在于包括以下步驟,敲除動物體內gpr88基因,或抑制動物體內gpr88基因的表達,來獲得gpr88基因敲除動物模型;將gpr88基因敲除動物模型經高脂飲食誘導和stz注射誘導,來建構ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述動物為非人哺乳動物。
6.根據權利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述動物為大鼠或小鼠。
7.如權利要求4-6任一項方法構建得到的ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型。
8.如權利要求7所述的ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型在ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙研究中的應用。
9.如權利要求7所述的ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙動物模型在篩選治療ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙藥物中的應用。
10.gpr88基因作為作用靶標在篩選ii型糖尿病嗅覺障礙/認知障礙治療藥物或制劑中的應用。