SERPINA1 Q129无义突变加重心肌梗死后心脏重塑的机制研究

摘要

目的 基于规律间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白9(CRISPR/Cas9)技术构建人源Serpin Family A Member1(SERPINA1)Q129无义突变敲入小鼠(SERPINA1 p.Q129*)并建立心肌梗死(MI)模型，探究其术后7 d、30 d心功能变化及表型差异。方法 设计靶向gRNA并体外转录，构建含同源臂的供体质粒，测序验证后，显微注射Cas9 mRNA与gRNA至C57BL/6J小鼠受精卵，获得F0代基因编辑小鼠并繁育至纯合子。采用PCR方法进行基因型鉴定，通过实时荧光定量聚合酶链反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot, WB)检测SERPINA1 mRNA表达水平及其编码的α1-抗胰蛋白酶(Alpha-1-antitrypsin, AAT)蛋白水平。建立小鼠MI模型，假手术组仅开胸不结扎。术后1 d氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测心肌梗死面积；术后7 d、30 d,记录体重、心脏湿重、肺脏湿重和死亡率并超声检测心功能指标；术后30 d,苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin, HE)染色法观察心脏病理学形态变化。结果 PCR凝胶电泳及mRNA表达结果证实成功获得SERPINA1 p.Q129*小鼠。术后1 d,与WT心肌梗死小鼠相比，SERPINA1 p.Q129*小鼠心肌梗死面积差异无统计学意义；术后7 d,仅体重降低(P<0.05),心功能、心重比、肺重比差异均无统计学意义；术后30 d,心功能显著恶化(LVEF、LVFS降低，均P<0.05),心重比、肺重比升高(P<0.05),存活率降低；HE染色提示SERPINA1 p.Q129*小鼠心肌梗死面积显著扩大及心腔扩张更明显。结论 SERPINA1 Q129无义突变在MI慢性期(30 d)加剧心功能衰退、心脏不良重塑及死亡风险，其病理效应具有时间依赖性，或为心肌梗死后心力衰竭潜在干预靶点。

关键词

SERPINA1突变 / 无义突变 / 心肌梗死 / 心脏重塑