[发明专利]射血分数保留的心衰动物模型的构建方法及应用

说明书

本发明属于生物医药和基因工程领域，公开了一种射血分数保留的心衰(HFpEF)动物模型的构建方法，步骤包括敲除动物的心肌细胞STAT3基因。所构建的动物模型可用作射血分数保留的心力衰竭动物模型，筛选和制备治疗射血分数保留的心力衰竭药物中的应用，有助于对HFpEF深入的研究和理解，并为临床治疗提供新的靶点。

技术领域

本发明属于生物医药和基因工程领域，具体涉及一种敲除心肌细胞STAT3基因构建射血分数保留的心衰动物模型的方法及应用。

背景技术

心力衰竭(HF)是一种多种病因的临床综合征，可按照射血分数分类为射血分数降低的心力衰竭(HFrEF)，射血分数中间值的心力衰竭(HFmrEF)，射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)。在所有心力衰竭患者中，HFpEF占比50％以上，且呈日益增长的趋势。毫无疑问，HFpEF将成为未来全世界最常见的心力衰竭类型。尽管HFpEF呈现高发病率和高死亡率，然而到目前为止，依然没有有效的循证医学证据可提供有益的治疗方法。在这其中，缺乏合适的HFpEF动物模型是阻碍HFpEF治疗发展的最重要原因。因此急需创新的HFpEF动物模型来进一步探究HFpEF，并以此寻找新的治疗靶点。

在过去的几十年中，科研工作者设计了些许HFpEF动物模型来模拟揣测可能引发HFpEF的各种病理机制。其中最常见的HFpEF传统模型侧重于研究经典危险因素，包括高血压，肥胖，糖尿病和衰老。然而，这些经典的HFpEF动物模型不仅有其自身的局限性，而且仅仅匹配有限且特定的HFpEF群体，不能为HFpEF整个群体提供有益的治疗方案研究。因此，我们迫切需要一种全新的HFpEF动物模型来模拟整个HFpEF群体所具有的共性。

大量的临床实验表明，心脏纤维化和内皮功能障碍，最终会增加心肌的被动刚度。Titin蛋白是目前已知的心脏中分子量最大的蛋白质，且Ttitin蛋白是改变心肌被动高度的主要影响因素。心脏被动刚度可以通过Titin蛋白弹簧区域的磷酸化来调节。既往研究表明，蛋白激酶A(PKA)可通过磷酸化Titin蛋白的弹簧元件来增加心肌的顺应性，降低心脏被动刚度，从而改善心脏的舒张功能。

信号转导和转录激活因子3(STAT3)于1994年左右首次被确认为急性期反应因子，该因子被炎症激活并与增强的基因表达耦合。在7种哺乳动物STAT转录因子中，只有STAT3基因的胚胎期丧失是致命的。

本发明通过特异性敲除动物心肌细胞STAT3基因，构建了射血分数保留的心衰(HFpEF)动物模型。

发明内容

本发明旨在提供一种构建射血分数保留的心衰动物模型的方法及应用。

本发明还提供了STAT3基因的应用。

一种射血分数保留的心衰动物模型的构建方法，步骤包括敲除动物的心肌细胞STAT3基因。可采用Cre/loxP重组酶系统敲除动物的心肌细胞STAT3基因。

敲除心肌细胞STAT3基因的方法包括以下步骤：

(1)将STAT3(flox/flox)动物与α-MyHC-Cre转基因动物交配，选定表达Cre-STAT3(flox/flox)的动物；

具体的，将loxP等位基因靶向定位于STAT3外显子3～4，产生STAT3(flox/flox)动物；

将Cre重组酶靶向在α-肌球蛋白重链基因启动子位点，产生表达Cre-重组酶的α-MyHC-Cre转基因动物；

(2)诱导动物中Cre重组酶的表达，使STAT3基因沉默，从而产生心肌细胞STAT3特异性敲除动物模型。

步骤(1)中，将Cre重组酶靶向在心肌细胞特异性动物α-肌球蛋白重链基因启动子位点，产生表达Cre-重组酶的α-MyHC-Cre转基因动物。