[发明专利]基因敲除突变体斑马鱼在制备色素减少动物模型中的应用

说明书

本发明公开了一种基因敲除突变体斑马鱼在制备色素减少动物模型中的应用，包括突变体斑马鱼，突变体斑马鱼为针对krt5基因第1个外显子中第69位至103位突变11个碱基的斑马鱼。本发明构建的krt5突变体斑马鱼，其杂合子和纯合子表型主要为：黑色素细胞数量减少。本发明构建的基因敲除突变体斑马鱼，表现为色素减少的疾病表型，可将其作为白癜风、晕痣、白斑病、色素减少症、花斑癣、色素减退性蕈样肉芽等色素减少性疾病研究和药物筛选的动物模型。本发明成功建立的色素减少动物模型，具有可遗传、周期短、费用低和高通量等特点，可为色素减少性疾病的早期筛查、诊断研究和药物筛选提供有效的途径。

技术领域

本发明涉及生物与新医药技术技术领域，更具体地说，本发明涉及基因敲除突变体斑马鱼在制备色素减少动物模型中的应用。

背景技术

色素性疾病在Fitzpatrick III-V皮肤类型的人中很常见，其疾病类型主要包括黄褐斑、白癜风和白斑症等，对美容美颜有显著的负面影响。由于色素性疾病的治疗手段有限，综合疾病的难治性、高复发性和需要长期治疗等因素，使其严重影响了患者的社会生活及心理健康。因此，研究色素性疾病的发病机制、构建合理的研究模型，对于色素性疾病的治疗具有重要的科学和社会价值。

皮肤的色素沉着由黑素生成和黑素由黑素细胞转移到周围角质细胞的过程共同决定。黑素代谢是一个复杂、精细的过程，主要包括黑素细胞的迁移和分化、黑素小体的发育及黑素生成的过程、黑素小体转移到角质形成细胞以及黑素在角质形成细胞中再分布和降解四个部分。黑素细胞仅位于皮肤的基底层，和周围36个角质形成细胞构成一个表皮黑素单元，但黑素小体如何从黑素细胞转移至角质形成细胞的机制尚不清楚。角蛋白5(keratin 5，krt5)属于II型角蛋白家族，仅表达于基底层角质形成细胞，在维持表皮稳态和免疫稳态中具有重要作用。有推测角蛋白5在细胞粘附、角质形成细胞摄取黑素小体中具有作用，且临床上发现，角蛋白5基因的突变可导致色素异常的发生，因此，角蛋白5可作为研究角质形成细胞和黑素细胞之间调控作用的切入点。

现有的色素缺失模型包括自发系统和诱导系统，自发模型包括Smyth系鸡、Sinclair猪、灰色等位基因马和各种小鼠模型等。诱导模型包括化学诱导黑素细胞应激、用黑素细胞抗原和免疫佐剂对小鼠进行免疫以激活内源性免疫细胞、或对小鼠进行基因改造以增加黑素细胞反应性T细胞的频率、转基因小鼠表达单个T细胞受体(TCR)在他们的T细胞中对特定的黑素细胞抗原具有特异性以构建的色素缺失模型。自发模型可作为研究色素疾病的新手段，但缺点在于维护成本可能很高，并且由于与这些物种兼容的可用试剂有限，较难开展深入的研究。诱发模型多在小鼠上开展，具有繁殖和维持成本较低的优点，适合研究驱动疾病进展的机制与治疗干预，但小鼠黑色素细胞限存于毛囊中，其毛囊黑素细胞仅合成真黑素，更适用于作为毛发色素研究的对象。

因此，我们提出了基因敲除突变体斑马鱼在制备色素减少动物模型中的应用来解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供基因敲除突变体斑马鱼在制备色素减少动物模型中的应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基因敲除突变体斑马鱼在制备色素减少动物模型中的应用，包括突变体斑马鱼，突变体斑马鱼为针对krt5基因第1个外显子中第69位至103位突变11个碱基的斑马鱼。

在一个优选地实施方式中，色素减少动物模型为krt5基因突变体斑马鱼，且该突变体斑马鱼表现症状为：

黑色素细胞数量减少；

黑色素细胞面积降低；

黑色素细胞突触受到抑制，细胞形态变圆。

在一个优选地实施方式中，所述色素减少动物模型由krt5基因异常表达引起的。

在一个优选地实施方式中，色素减少症状在通过使用促进黑素沉着类型药物治疗后症状缓解。