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 突变基因的特点--小鼠突变基因的特点

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第四节 突变基因的特点

一、小鼠突变基因的特点

(一)神经系统

1.脑室、脑水肿

⑴脑突出(脑疝,Brhin Hernia,bh):bh/bh小鼠出生时即可见大脑疝,有些发生脑水肿,3/4纯合子鼠表现严重的小眼或无眼,2~3周后均发生多囊肾。

⑵大脑变性(大脑退化,Cerebral Degenereation,Cb):产生脑积水,通常出生时即表现出来。脑积水可能继发于大脑的广泛性破坏,与胚胎期病毒感染有关。

⑶先天性脑积水(Congenital Hydrocephalus,Ch):妊娠的第11天即发生大脑半球的异常肿胀,颅底软骨的体积减少,并伴随蜘网膜下腔的发育迟缓,影响到脑脊髓液的重吸收而直接与脑积水的发生有关。

⑷脑积水-3(Hydrocephalus-3,hy-3):与先天性脑积水相似,是脑软膜蛛网膜发育不全的结果。

⑸阻塞性脑积水(Obstructive Hydrocephalus,oh)病鼠很少能活到断奶,病变从一周龄开始出现,脑室系统扩张,持续发展到二周龄左右,增大的大脑半球压迫中脑使水管闭塞。大脏皮质中轴突变和树突的数目减少,神经系统的进行性损伤引起了皮质的进行性破坏和脑室的扩张,最终导致了水管内压升高。

2.小脑

⑴神经质(Nervous,nr):病鼠(nr/nr)体形通常较同窝鼠小,大约在3.5周龄时表现为明显的活动力减弱和轻度步态不稳。小脑蚓部浦肯野氏细胞发生变性,小脑皮质分子层反应性胶质细胞增生。nr/nr小鼠还表现有视网膜感光细胞的慢性进行变性。

⑵佝偻病(Rachiterata,rh):rh/rh鼠小脑皮层和大脑皮层中的神经原发生错位和异常移行,18日龄时症状完全表现出来,姿势和步态不稳,共济失调。小脑的体积减少,小脑叶可发生严重病变,颗粒细胞数目减少,浦肯野氏细胞错位于颗粒细胞层内。

⑶蹒跚(Staggerer,sg):sg/sg鼠的的症状在出生后四周内发展起来,表现为步态异常,迟缓,运动蹒跚,很少运动,若运动时可伴有短时间的颤抖。小脑体积小于正常的1/3,很少有肉眼可见的脑沟。小脑叶很小,分层不明显,颗粒层细胞很少,分子层狭窄。

⑷摇动(Swaying,Sw):Sw/Sw鼠主要症状是躯体共济失调和四肢强直。小脑前蚓部大多缺失,下丘脑向外侧错位,上丘脑直接与小脑白质混为一体。尽管小脑皮质被破坏,但浦表野氏细胞和颗粒细胞之间的组织学关系基本正常。

⑸摇晃(Weaver,Wr):Wv/Wv鼠出生后8~10天可出现步态不稳,倒下和试图恢复平衡时身体和四肢有颤抖表现。当鼠受刺激或兴奋时跳跃较高(一般可达25cm)。小脑的颗粒细胞几乎完全缺乏。发现于C57BL/6J小鼠。

(二)髓鞘异常

1.颤抖(Quaking,qk):发现于PBA/2J小鼠,qk/qk鼠受打搅时,表现为颤抖,3周龄时达高峰,成年鼠可以保持僵硬不运动的姿势。病变局限于脑和脊髓,肉眼能看到它们缺乏髓鞘。

2.机敏(Jimpy,jp):10~12日龄鼠在行动时伴有全射颤抖,3~4周时,出现全身阵发性强直惊厥,通常30日龄时发生死亡。脑和脊髓的髓鞘广泛缺乏,但细胞结构仍保持完整。在有髓鞘神经囊里有载脂巨噬细胞存在。这表明髓鞘曾形成,后又遭到破坏。这些特征与人类的嗜苏丹脑白质障碍相似。

3.摇摆致死(Wabbler-Lethal,WL):wl/wl鼠12日龄时,表现为行走困难(后肢抱地)和步态不稳及颤抖,3~4周龄时,症状持续加重直至死亡。前庭脊髓囊和脊髓小脑囊、结合臂、红核、红核脊髓囊、前庭神经、前庭核、附绳状体、斜方体及橄榄核中的髓鞘变性,未见端脑中发生变性的报导。各种有髓鞘系统的包绕结构似乎与其发育的次序有关。

4.突变低头(Ducky,du):du/du鼠10日龄时即可见步态�跚,协调不好,在3~4周时,病鼠表现出惊厥,它们可以活到性成熟且能繁殖的年龄,但其寿命常常较短。中枢神经系统某些区域发育不全,影响最严重的部位还是脊髓、脊神经节、脊神经、小脑和延脑。

(三)其它神经突变

1.摇摆(Wobbler,Wr):发现于C57BL/FA小鼠。Wr/Wr病鼠是一种运动系统疾病。3~4周龄时,表现为颤抖和前爪抓握无力,颈部和前肢的肌肉进行性衰弱,导致步态不稳,失去攀爬和正常使用肢体的能力。但能存活一年以上。脑干和脊髓中运动神经原的病理变化极为显著。

2.痉挛(Spastic,Spa)Spa/Spa鼠14日龄时,表现为四肢和尾巴快速颤抖,姿式僵硬。对某些药物反应良好,如氨基含氧乙酸能明显改善其临床症状,脱氧吡哆酮可以加重痉挛鼠的临床症状。缺乏维生素B6的饲料也可加重痉挛鼠的临床症状。

3.肌肉紧张不足(Dystonia Musculorum,dt):dt/dt鼠共济失调症状随鼠龄加大而加重,肢体发生交替性伸展过度和屈曲过度,3~4周时,腿部的蠕动和姿式的异常具有特征性,但这种肢体运动再不可能是有效的行动。病变主要见于外周神经、感觉根、脊神经节、脑神经节、脊髓和脑干。

4.跄踉(Shambling,Shm):Shm/Shm鼠16~18日龄时,体小,颤抖,步态不稳,后肢运动协调不好,经常呈后肢僵直向外伸去的姿势。主要病变在腰部脊髓,包括延髓。

5.蹒跚(Tottering,tg):tg/tg鼠2周龄即可见到神经症状,步态异常,常会跌倒,间歇性局部痉挛,后肢重复出现痉挛性外展和伸直达几少钟,到3周龄时,痉挛方式已固定。

6.缺乏胼胝体(Absence of Corpus Callosum,ac):该鼠胼胝体缺失是偶然发现的,未见有任何临床症状。病鼠的解剖学病变可分为三型:第一型的胼胝体全部缺失,这是最明显的病变;第二型是胼胝体前部的缺失;第三型是胼胝体后部的缺失,

  7.筛状退化(Cribriform Degeneration,Cri):Cri/Cri纯合体鼠2.5~3周龄时,体小,衰弱,行动共济失调。 贫血 、电解质不平衡和神经系统的病变是Cri突变基因的多效性作用。最明显的病理变化是在脊髓白质中出现对称性的筛状病变。垂体前叶、睾丸和甲状腺等内分泌腺的体积减少,钾、氯、钠离子的分布异常。

(四)耳

1.耳聋(Deaf,Vdf):仅表现耳聋,是由Conti器、蜗螺旋神经节及血管纹变性结果。

2.耳聋(Deafness,dn):耳蜗和球囊斑发生变性引致。

3.抽筋(Jerker,je):是耳蜗的感觉细胞、球囊和椭园囊变性的结果。

4.趾尖旋转(Pirouette,pi):Conti器、蜗螺旋神经节、血管纹、球囊斑及壶腹嵴变性,并有趾间旋转症状。

5.摇摆-1(Shaker-1,sh-1):Conti器、蜗螺旋神经节、血管纹及耳蜗变性,球囊斑及前庭迷路变性,并有摇摆症。

6.转圈(Rotating,rg):从40日龄起发生球囊斑变性,半规管的发育受到限制,不聋,但有转圈症状。

(五)眼

1.眼睑翻开(Gaping Lids,gp):出生时眼睑开放,角膜不透明,从妊娠的第15天起晶状体增大,并有裂唇。

2.眼睑翻开(Open Eyelids,oe):出生时眼睑翻开,角膜混浊,有些发生小眼,晶状体和视网膜错位,角膜也可能发生错位。

3.小眼畸形(Microphthalmia,mi):眼小,眼腔闭合,常有白内障,多数mi/mi死于断奶年龄左右,严重的有骨骼缺陷。

4.白内障(Catarait,cat):晶状体呈乳白色,出生时混浊,患白内障。

5.异位(Ectopic,ec):5周龄发生晶状体混浊,晶状体囊破裂,核异位。

6.水晶体破裂(Lens-Rupture,lr):白内障开始于3周龄左右,晶状体囊破裂,晶状体异位到玻璃体中。

7.眼迟钝(Ocular Retardation,or):眼迟钝,纯合体在出生时眼小,中间动脉和静脉不发育,视神经和视交叉缺乏。

8.视网膜变性(Retianl Degeneration,rd):视网膜变性,从10月龄开始光感受细胞即不发育,到20日龄时,杆细胞缺乏,神经节和两极细胞层完整。

(六)皮肤

1.无毛(Hairless,hr):为无毛鼠,与nu/nu差不多,但有区别。6个月龄后胸腺皮质萎缩,CVH降低,细胞免疫性降低,GMULV滴度增加,体液免疫反应性降低,接触性、敏感性都降低。

2.无毛(Rhino,hrrh):是hr无毛的等位基因,表现型与无毛相似,但一般来说缺陷更严重。

3.裸体(Nakek,N):杂合体胎毛生长几乎正常,但从10~14日龄起即开始脱落,并循环发生,从而引起周期性的秃斑和毛斑。纯合体出生时无触须。少数能存活到繁殖期。

     

 

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