ALPK1基因在白内障诊断治疗及构建动物模型中的应用制造技术

本发明专利技术提供α

【技术实现步骤摘要】
ALPK1基因在白内障诊断治疗及构建动物模型中的应用


[0001]本专利技术属于医用动物模型、临床诊疗
，具体涉及ALPK1基因在白内障诊断治疗及构建动物模型中的应用。

技术介绍

[0002]白内障是以晶状体浑浊、透明度降低为表型的眼部疾病，根据发病时间可分为先天性和后天获得性两大类。先天性白内障是晶状体在胚胎发育过程中出现异常，导致出生后或出生后早期(十年内)逐渐形成的晶状体浑浊，是世界范围内最常见的致盲眼病，也是儿童视力障碍的第二大病因；WHO估计全球超过1400万儿童因白内障而失明。
[0003]先天性白内障导致儿童视力障碍的主要原因是因为晶状体的浑浊严重影响了婴幼儿的视觉发育，造成了不可逆的视功能障碍(即弱视)。目前临床上治疗先天性白内障的主要方法是手术摘除浑浊晶状体，解除视觉抑制，但术后患者常合并后发障、弱视、青光眼和视网膜脱离等。因此，先天性白内障发病机制的研究一直是眼科基础和临床研究的重点。
[0004]研究表明，除去外环境、胎内感染等因素，约有27
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39％的先天性白内障由遗传因素导致。由于导致晶状体浑浊的潜在因素很多，白内障致病基因和相关基因位点也很多。目前明确与先天性遗传性白内障相关基因超过40个，包括晶状体蛋白基因(CRYAA、CRYAB、CRYBA1、CRYBA3、CRYBB1、CRYBB2、CRYGC、CRYGD)、缝隙连接蛋白基因(GJA8、GJA3)、晶状体内在膜蛋白基因(LIM2)、细胞骨架蛋白基因(BFSP2)、转录调控因子基因(PITX3、PAX6、MAF、HSF4)等。发病机制涉及细胞骨架、物质转运、RNA剪接、内质网稳态等多个方面。
[0005]由于疾病相关基因和发病机制的复杂性、多样性，目前先天性白内障的治疗和干预仍缺乏有效的药物。为了进一步揭示白内障的致病机制,同时为临床诊断和治疗提供手段和措施，新的致病基因和分子靶点的探索仍然非常重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供α
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激酶1(alpha
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kinase 1，ALPK1)基因在白内障诊断治疗及构建动物模型中的应用，所构建的小鼠白内障动物模型和人类的核性与皮质性的混合型白内障极其相似，可以用作研究白内障发生发展机制、早期干预、基因治疗、药物治疗及药物筛选和研发。
[0007]本专利技术首先提供检测ALPK1基因的制剂在制备用于诊断白内障的制品中的应用，
[0008]其中检测ALPK1基因的制剂，可以是蛋白水平检测制剂，也可以是RNA或DNA水平的检测制剂；
[0009]所述的蛋白水平检测制剂，为Western Blot检测试剂、酶活性、免疫荧光、免疫组化或ELISA检测制剂；
[0010]所述的RNA检测制剂，为检测mRNA表达量的检测制剂；
[0011]所述DNA检测制剂，为PCR扩增测序检测试剂或分子杂交检测、组学分析等分析DNA序列的制剂。
[0012]本专利技术再一个方面还提供一种白内障动物模型的构建方法，是通过降低动物体内ALPK1蛋白表达量或ALPK1蛋白的活性来构建动物模型；
[0013]所述的降低动物体内ALPK1蛋白表达量，其一种方式是通过基因编辑来完成的；
[0014]其中通过基因编辑，一种方式是敲除ALPK1基因的至少一个外显子的全部或部分片段；
[0015]作为实施例的具体记载，所述的外显子为ALPK1基因的3号外显子；
[0016]所述的降低动物体内ALPK1蛋白表达量，还可以通过RNA干涉方式来降低蛋白的表达量；
[0017]本专利技术另一个方面还提供一种动物模型，是使用上述的构建方法建立的；
[0018]本专利技术还提供一种筛选能够用于预防或治疗白内障的药物组分的方法，是用上述方法建立的动物模型来进行筛选；
[0019]本专利技术另一个方面还提供ALPK1的另一种用途，是在制备预防或治疗白内障的制品中的应用。
[0020]本专利技术还提供具有预防或治疗白内障效果的制品，其中包含有ALPK1蛋白酶本身，和/或能够促进ALPK1基因表达的物质、和/或抑制ALPK1蛋白降解的物质。
[0021]所述的制品，为功能性食品或药品。
[0022]本专利技术在确定ALPK1基因的表达缺陷与白内障存在关联的基础上，通过基因敲除等方式制备核性及皮质性的混合型先天性遗传性白内障小鼠模型，为白内障发病机制的研究和药物筛选提供新的分子靶点、分子机制和动物模型。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例提供的gRNA序列靶向小鼠ALPK1基因的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的ALPK1缺失突变敲除小鼠基因型鉴定图；
[0025]图3为本专利技术实施例测序得到的缺失移码突变结果图；
[0026]图4为野生型小鼠(ALPK1
+/+
)和模型小鼠(ALPK1
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)在2周、8周龄时，晶状体情况对比图(裂隙灯观察)；
[0027]图5为野生型小鼠(ALPK1
+/+
)和模型小鼠(ALPK1
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)在8周龄时晶状体情况对比图(苏木素
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伊红染色)；
[0028]图6为8周龄野生型小鼠(ALPK1
+/+
)和模型小鼠(ALPK1
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)晶状体ALPK1蛋白表达情况图(免疫荧光)
[0029]图7为2周龄模型小鼠(ALPK1
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)用ALPK1过表达慢病毒(LV
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ALPK1)干预6周(小鼠8周龄)后，晶状体ALPK1蛋白表达情况图(免疫荧光)
[0030]图8为2周龄模型小鼠(ALPK1
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)用ALPK1过表达慢病毒(LV
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ALPK1)干预3周(小鼠5周龄)、6周(小鼠8周龄)后，晶状体情况图(裂隙灯观察)
[0031]图9为2周龄模型小鼠(ALPK1
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)用ALPK1过表达慢病毒(LV
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ALPK1)干预3周(小鼠5周龄)、6周(小鼠8周龄)后，白内障发病率情况图。
具体实施方式
[0032]本专利技术说明书中α
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激酶1和ALPK1都可代表ALPK1基因或ALPK1蛋白，其中人ALPK1
基因(Gene ID:80216)的一个具体的Gene Bank登录号为NC_000004.12或NC_060928.1，位于4q25，由16个外显子组成，转录产生3个转录剪接体(NM_025144.4，NM_001102406.2，NM_001253884.2)，其中剪接体1和2编码ALPK1亚型1蛋白(NP_079420.3，NP_001095876.1)，剪接体3编本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测ALPK1基因的制剂的一种用途，其特征在于，所述的用途，是在制备用于诊断白内障的制品中的应用。2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的检测ALPK1基因的制剂是蛋白水平检测制剂，或RNA、DNA水平的检测制剂。3.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述的蛋白水平检测制剂，为Western Blot检测试剂、酶活性、免疫荧光、免疫组化或ELISA检测制剂。4.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述的RNA检测制剂，为检测mRNA表达量的检测制剂。5.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述的DNA检测制剂，为PCR扩增测序检测试剂、分子杂交检测、组学分析等分析DNA序列的制剂。6.用于降低动物体内ALPK1蛋白表达量或ALPK1蛋白活性的制剂在构建白内障动物模型中的应用。7.一种白内障动物模型的构建方法，其特征在于，所述的方法是通过降低动物体内ALPK1蛋白表达量或ALPK1蛋白的活性来构建动物模型。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的降低动物体内ALPK1蛋白表达量，是通过基因编辑来完成的。9.如权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜俊蓉，王慧珊，李晓红，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：