[发明专利]克氏综合征动物模型和其应用

说明书

本发明提供了研究克氏综合征的动物模型，所述动物缺失Usp26。所述动物模型是可育的，其可产生XXY染色体组的后代。本发明还提供了所述动物模型在研究克氏综合征中的用途。本发明还提供了所述动物模型的产生方法，包括使得所述动物的内源性Usp26产生突变或缺失，例如通过CRISPR‑Cas9系统进行基因编辑。

技术领域

本发明涉及分子生物学和疾病研究动物模型领域。具体的，本发明涉及研究克氏综合征的可育的动物模型和其产生方法和用途。

背景技术

克氏综合征(Klinefelter's syndrome，KS)是严重影响生育后代能力的疾病。克氏综合征也被称为XXY、47XXY综合征，是以47XXY核型为特征的，雄性有两条或两条以上的X染色体所导致的疾病。克氏综合征患者不可避免地存在不孕症，在不育男性中克氏综合征患病率高达3 ％-4％，在无精子症患者中高达10％-12％。KS的几种合并症也已有报道，包括代谢紊乱、某些心理社会问题以及对某些肿瘤的形成的易感性。由于克氏综合征患者的临床表现可能与正常男性相似，因此存在严重的诊断不足问题。

自从Harry Klinefelter于1942年首次描述克氏综合征以来，大量的研究试图揭示KS起源的致病机制。在克氏综合征中存在额外的X染色体，其可能是由于在母体卵子发生的减数分裂I或减数分裂II期间，或在父本精子发生的减数分裂期间的染色体不分离造成的。母亲高龄是克氏综合征唯一的循证风险因素，这也是其他常染色体三体性的重要病因。但这种影响仅限于源自MI的一部分病例，而源于母亲MII的病例似乎与产妇年龄无关。已发现KS中的父系因子似乎有显着差异。另外，KS被认为不是遗传性的，而是在减数分裂期间随机发生的。到目前为止，尽管克氏综合征已被发现和研究超过70年，但是KS起源的分子机制从未真正阐明过。

由于克氏综合征起源的分子机制还未得到充分阐明，因此，可用于研究克氏综合征的起源的动物模型并不成熟，特别是缺乏关于可用于产生克氏综合征后代的动物模型。

因此，本领域还需要对克氏综合征的分子机制做更多的研究，以及需要新的研究克氏综合征的动物模型。

发明内容

本发明提供了一种研究克氏综合征的动物模型和其(包括其后代) 用于研究克氏综合征或后代患有克氏综合征风险的用途。具体的，本发明首次通过研究，确定USP26突变是克氏综合征其中一种发生的根源，并且根据其原理，提供了一种能够保持生育能力而又能产生克氏综合征后代的动物模型。

具体的，本发明提供了一种用于研究克氏综合征的转基因动物，其缺失Usp26。在本发明的其中一个方面，所述动物为雄性大鼠或小鼠。本发明还提供了所述转基因动物的组织或细胞。

USP26(ubiquitin specific peptidase 26)，即泛素特异肽酶26，是泛素特异性肽酶家族(ubiquitin-specific processing(UBP)family of proteases)的成员之一。通过辐射杂交分析，Wang等(Nature Genet.27: 422-426,2001)将人Usp26基因定位于X染色体(Gene ID:83844)。小鼠的Usp26基因也定位于X染色体(Gene ID:83563)。

本发明提供的上述转基因动物是可育的。尽管克氏综合征是严重影响生育后代能力的疾病，本发明提供的转基因动物本身是可育的，由此可稳定地传代。其产生的部分后代可具有XXY染色体组型，适于用于研究克氏综合征。

本发明还提供了产生上述转基因动物的方法，其中包括使得所述动物的内源性Usp26产生突变或缺失。在本发明的其中又一个方面，通过在所述动物的X染色体上的Usp26引入导致USP26蛋白不表达的突变。在本发明的其中又一个方面，通过使得所述动物的X染色体上的 Usp26缺失，

本领域已知各种改变哺乳动物基因的方法。其中包括改变哺乳动物基因组，并使得所述改变可以在所述动物后代传递的方法。例如可通过CRISPR-Cas9系统进行基因编辑。