[发明专利]小型猪2型糖尿病模型的构建方法及应用

说明书

本发明公开了小型猪2型糖尿病模型的构建方法及应用。本发明提供了一种构建猪2型糖尿病模型的方法，可包括如下步骤：将GIPR^dn蛋白的编码基因、hIAPP蛋白的编码基因和PNPLA3^I148M蛋白的编码基因整合到目的猪的基因组中，获得转基因阳性猪，进而得到猪2型糖尿病模型。本发明所得到的转基因猪已初步表现出2型糖尿病发生发展潜力，通过营养调控，可以建立不同发病周期和病理进程的2型糖尿病模型，成为世界上首例与人高度相似，且能完整展现2型糖尿病各阶段病理特征的动物模型，将为2型糖尿病病理机制研究、医药开发和治疗方案评价提供不可多得的宝贵材料。

技术领域

本发明涉及动物基因工程领域，具体涉及小型猪2型糖尿病模型的构建方法及应用。

背景技术

流行病学调查显示，2型糖尿病已成为严重危害人类健康的社会问题，不仅给医疗支出带来巨大的经济负担，同时其引起的死亡率也逐年攀升。营养过剩和缺乏运动协同遗传因素导致的肥胖和2型糖尿病日益成为严重的社会问题，控制能量摄入和增强运动是最有效的解决方案，除此之外，根据疾病严重程度，已开发出减肥手术、胃肠转流手术、肠道菌群移植、各类降糖药、细胞移植、胰岛移植、心脑血管支架和器官移植等医疗措施。其中控制血糖作为减缓高糖危害开发降糖药是当前应对2型糖尿病最要的措施，包括：胰岛素效应组织增敏剂二甲双胍、PPARγ激动剂，促胰岛素释放的钾离子通道抑制剂、GLP-1及类似物和DPP4等，及直接调控血糖的胰岛素、肠道α糖苷抑制剂和肾小管钠依赖葡萄糖转运蛋白抑制剂等。其中大部分治疗措施未触及肥胖或2型糖尿病发生机制，或不同程度表现为“治标不治本”和“鞭打病牛”，对心血管等终末事件发生并无实质性改善。开发病理机制与人类2型糖尿病发生发展过程相似的动物疾病模型是进行病理机制深入解析、医疗措施改进和评价的重要支撑。

目前，现有2型糖尿病模型根据哺乳类动物发生高血糖的主要因素可分为两大类：诱导型糖尿病模型和自发型糖尿病模型(详见表1)。现有2型糖尿病模型均存在一定程度造模困难、稳定性差、临床特征不明显、病理机制与人差异大的问题。

表1诱导型糖尿病模型和自发型糖尿病模型的优缺点比较

2型糖尿病发生机理和药物开发研究中广泛使用的啮齿类动物模型在脂肪组织特性、炎性反应特征、心血管发生脂蛋白谱、肠道菌群结构和肠促胰岛素激素效应等方面与人类存在显著差异，使其在转化医学研究应用中受到局限。

小型猪在肥胖引起的代谢相关疾病临床特征方面与人高度相似，是病理机制研究和药物开发应用的适宜动物。使用经典的饮食及化学药物诱导方法已证明，高脂高能量饮食诱导的小型猪模型与人类肥胖、代谢综合征和早期2型糖尿病等疾病的临床特征和病理机制高度相似；化学药物对胰岛β细胞轻度损伤的小型猪心血管疾病模型及糖尿病肾病模型表现出2型糖尿病并发症典型特征，但疾病发生机理与人存在差异。通过基因工程技术，制备的转人肝细胞核因子1α(HNF1α)突变体和胰岛素基因突变体(INS^C94Y)猪模型表现出青少年期发病型糖尿病特征。至今国际上尚无完整展现人类2型糖尿病发生发展及并发症病理特征的小型猪模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型猪2型糖尿病模型的构建方法及应用。

第一方面，本发明要求保护一种构建猪2型糖尿病模型的方法。