GPR45基因的用途制造技术

本发明专利技术涉及生物技术领域，更具体地涉及GPR45基因的用途。本发明专利技术首次揭示了GPR45与肥胖的相关性，敲除GPR45基因或抑制GPR45基因的表达能够导致肥胖。并首次采用阻断GPR45基因的表达的方法成功构建了小鼠肥胖模型，更类似于人类的发病过程，是肥胖基础和临床应用研究的理想模型，从而可良好地应用于筛选治疗肥胖的药物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，更具体地涉及GPR45基因的用途。
技术介绍
肥胖可以导致2型糖尿病、脂肪肝、高血压、冠心病以及多种肿瘤，危害健康与生活质量。儿童和青少年肥胖还可能影响青春期发育和性成熟。据世界卫生组织统计，全球有35％的成人超重(BMI≥25)，超过10％的成人肥胖(BMI≥30)，每年有至少2,800万人死于肥胖或超重。随着生活方式的改变，我国肥胖和超重人口增长迅速，按世界卫生组织标准测算，我国2013年有约28％的成人超重，4～5％的成人肥胖，肥胖人口总数已位列世界第二。按现有趋势预计，我国2030年肥胖人口比例可达12.6％。肥胖的根本原因在于个体能量代谢失衡。遗传因素对肥胖的贡献度可达65％，但已知肥胖相关基因的变异只能解释一小部分病例，新的肥胖相关基因仍有待发现。由于对肥胖发生发展的生物学知识了解有限，目前仍缺乏普遍有效的肥胖干预方法。饮食和行为校正往往难以持久，不同个体效果差异显著。赛尼克、Lorcaserin和Qsymia等药物对胃肠道、心血管系统有副作用，效果有限。因此，肥胖发生后往往迁延终身，给个人、家庭和社会带来持续危害。疾病动物模型可以为了解疾病发生发展机制，发展疾病预防和干预方法提供巨大帮助。作为哺乳动物，小鼠遗传操作和表型分析技术最为成熟，在各种疾病动物模型培育研究中占主导地位。但长期以来，肥胖小鼠模型的选择极为有限。饮食诱导模型能较好地模拟环境对肥胖的影响，但诱导产生的肥胖与小鼠的品系背景和饲料中脂肪与碳水化合物的组成与来源密切相关，保证不同实验室工作的重复性有一定困难。与饮食诱导模型相比，自发突变、转基因或基因诱变等遗传学动物模型的表型稳定性更高，对研究疾病机理和干预方法的价值更大。常用的小鼠遗传学肥胖模型包括瘦素或其受体突变ob和db小鼠、agouti基因突变Ay小鼠和MC4R基因剔除小鼠等。ob和db小鼠哺乳期结束后即逐渐肥胖，进而发生胰岛素抵抗和脂肪肝，但不同遗传背景肥胖程度不一。同时，具有瘦素或其受体突变的肥胖患者比例非常低，瘦素信号的缺失也使这两种小鼠难以用于相关信号通路干预研究。Ay和MC4R基因剔除小鼠存在过度进食，但肥胖发生晚于ob和db小鼠，体重增加也较少。MC4R突变在北欧肥胖患者高达6％，但罕见于亚洲和地中海人群。MC4R突变小鼠肥胖的同时体长明显增加，且胰岛素抵抗等肥胖相关表型随不同小鼠品系遗传背景变化较大。Ay小鼠脑内表达具有MC4R拮抗剂功能的突变agouti蛋白。它具有与MC4R突变小鼠类似的肥胖相关表型，但容易发生肿瘤而干扰相关研究。因此，培育发现新的肥胖动物模型一直是肥胖生物学、疾病机理与干预研究的迫切需要。
技术实现思路
为了克服现有技术中所存在的问题，本专利技术的目的在于提供GPR45基因的新用途，并将GPR45基因用于构建肥胖动物模型。为了实现上述目的及其他相关目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，提供了GPR45基因在构建肥胖动物模型中的用途。优选地，所述动物为哺乳动物。更优选地，所述哺乳动物为鼠。更优选为小鼠。将分离的GPR45基因用于构建肥胖动物模型，具体是指通过敲除动物体内GPR45基因，或抑制GPR45基因的表达，来构建肥胖动物模型。将分离的GPR45基因用于构建肥胖动物模型，具体是指通过敲除动物体内GPR45基因，或抑制GPR45基因的表达，进而抑制POMC基因表达，来构建肥胖动物模型。本专利技术的一个优选例中，通过PB转座子插入诱变抑制GPR45基因的表达。更具体的，通过PB[Act-RFP]转座子插入诱变抑制GPR45基因的表达。优选地，所述肥胖动物模型还可进一步发展成为脂肪肝动物模型或糖尿病动物模型。本专利技术的第二方面，提供了一种构建肥胖动物模型的方法，包括如下步骤：敲除动物体内GPR45基因，或抑制动物体内GPR45基因的表达，获得肥胖动物模型。优选地，所述动物为哺乳动物。更优选地，所述哺乳动物为鼠。更优选为小鼠。可以采用现有的基因编辑方法敲除所述GPR45基因或抑制GPR45基因的表达。例如可以通过在GPR45基因序列中插入转座子或病毒等外源DNA片段、或ENU等化学诱变方法、或X射线等物理诱变方法、或基于胚胎干细胞或CRISPR/Cas9技术的基因打靶等方法介导的基因操作来实现GPR45基因敲除、或降低GPR45基因表达。在本专利技术的实施例中，通过PB转座子插入诱变抑制动物体内GPR45基因的表达。具体地，通过PB[Act-RFP]转座子插入诱变抑制动物体内GPR45基因的表达。更具体地是，将带有单拷贝的由PB转座子引起的PB[Act-RFP]插入的动物品系与带有PB转座酶Act-PBase的转基因动物品系作为亲代进行交配，然后在子一代动物中用反向PCR鉴定PB插入位点，鉴定筛选出在GPR45基因内含子插入了PB转座子的动物品系，即可获得肥胖动物模型。优选地，PB转座子插入GPR45基因的第二个外显子上游34,038bps处或插入GPR45基因的第二个外显子上游54,466bps处。在本专利技术的另外一个实施例中，采用RNA干扰的手段来抑制GPR45基因的表达。还可采用现有技术中的其他方法实现GPR45基因的基因敲除或基因表达抑制，并不限于实施例所列举的方式。进一步地，所述肥胖动物模型还可进一步发展成为脂肪肝动物模型或糖尿病动物模型。本专利技术的第三方面，提供了一种肥胖动物模型，由上述方法构建获得。优选地，所述动物为哺乳动物。更优选地，所述哺乳动物为鼠。更优选为小鼠。优选地，所述肥胖动物模型还可进一步发展成为脂肪肝动物模型或糖尿病动物模型。本专利技术的第四方面，提供了上述肥胖动物模型在筛选减肥药物中的用途。本专利技术的第五方面，提供了一种筛选减肥候选药物的方法，所述方法包括以下步骤：将测试候选药物施用于由前述方法构建的肥胖动物模型，并与未施用测试候选药物的肥胖动物模型进行比较，其中施用后导致肥胖症状改善或治愈的测试化合物就是减肥药物的候选药物。上述筛选出的候选药物可构成一个筛选库，可对这些物质进行进一步的细胞实验、动物实验、和/或临床试验，以进一步确证所述潜在物质的减肥作用。由于本专利技术采用抑制GPR45基因表达进行诱导，所构建的模型更类似于人类的发病过程，因而在药物的筛选上比以往的模型更为精准，效率更高。本专利技术的第六方面，提供了GPR45基因作为作用靶标在筛选肥胖治疗药物或制剂中的用途。优选地，所述用途具体是指：将GPR45基因作为药物或制剂的作用靶标(或作用对象)，对药物或制剂进行筛选以找到能够促进或提高GPR45基因表达的物质作为肥胖治疗药物或制剂。所述肥胖治疗药物或制剂为能够特异性促进或提高GPR45基因的转录或翻译，或能够特异性促进或提高GPR45蛋白的表达或活性的分子，从而提高GPR45基因的表达水平，达到治疗肥胖的目的。所述通过GPR45基因作为作用靶标筛选获得的候选肥胖治疗药物或制剂包括但不限于：核酸分子、碳水化合物、脂类、小分子化学药、抗体药、多肽、蛋白或病毒。所述肥胖治疗药物或制剂的施用量为足够促进或提高GPR45基因的转录或翻译，或者足够促进或提高GPR45蛋白的表达或活性的剂量。以使GPR45基因的表达至少被提高50％、80％、90％、95％或99％。采用前述肥胖治疗药物或制剂治本文档来自技高网...

【技术保护点】
GPR45基因在构建肥胖动物模型中的用途。

【技术特征摘要】
1.GPR45基因在构建肥胖动物模型中的用途。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述动物为哺乳动物。3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述用途具体是指通过敲除动物体内GPR45基因，或抑制动物体内GPR45基因的表达，来构建肥胖动物模型。4.一种构建肥胖动物模型的方法，包括如下步骤：敲除动物体内GPR45基因或抑制动物体内GPR45基因的表达，获得肥胖动物模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述动物为哺乳动物。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述哺乳动物为小鼠或大鼠。7.一种肥胖动物模型，由如权利要求4～6任一权利要求所述的方法构建获得。8.根据权利要求7所述的动物肥胖模型，其特征在于，所述肥胖动物模型还可进一步发展成...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓晖，许田，韩珉，崔婧，李彤睿，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31