端粒是染色体末端的保护结构。编码端粒维持所需蛋白质的基因变异会导致罕见且危及生命的端粒生物学障碍(TBD),如先天性角化不良、再生障碍性贫血或肺纤维化。最常用的实验小鼠品系端粒比人类长得多,这使得它们作为体内TBD模型的应用受到质疑。基于携带Terc基因突变的CAST/EiJ小鼠品系(该基因编码端粒酶RNA成分)建立了一个端粒较短的小鼠模型,并与同样携带该突变但端粒较长的C57BL/6J小鼠进行了比较。确定了不同年龄小鼠中肺和造血系统(这些部位在TBD患者中经常受到影响)可能出现的改变。纯合子突变小鼠的寿命明显缩短,在端粒较短的CAST/EiJ品系中尤为明显。突变小鼠的肺部在六个月龄时表现出暂时性的纤维化增加,以及肺泡上皮II型细胞相对数量的显著减少。这种减少在纯合子突变动物中更为明显,但在杂合子动物中也有观察到。相反,与衰老相关的蛋白P21从六个月龄开始在两种品系的突变小鼠中表达增加。对造血系统的分析表明,纯合子突变小鼠巨核细胞-红细胞祖细胞数量减少,骨髓和LSK细胞的克隆形成能力增加。来自纯合子突变动物的骨髓细胞在体外扩增能力下降。观察到的改变与TBD患者的改变相符,包括肺泡细胞和骨髓细胞的早衰。这些改变似乎更与动物的基因型有关,而非品系的基础端粒长度,尽管在端粒较短的CAST/EiJ衍生品系中表现得更为明显。因此,这两种动物模型在6-8个月龄以上可能是研究TBD和测试新治疗产品的有价值和方便的模型。
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