一、拟研究或解决的问题(1)DSS诱导的IBD模型的研究(2)PKM2在急性肠炎发生中的作用的研究二、研究手段(1)用一定浓度的硫酸葡聚糖DSS溶液对小鼠进行喂养,建造DSS诱导的IBD模型,进行研究。
(2)DSS喂养期间,实验持续的时间内,每天记录体重,腹泻便血等情况,用疾病活动指数DAI评价结肠炎的临床进展,综合一系列生理指标,研究PKM2在急性肠炎发生中的作用。
三、文献综述(一)PKM2过表达小鼠模型的构建早在上世纪20年代,德国诺贝尔奖得主奥托瓦伯格(Otto Warburg)发现肿瘤细胞主要依赖有氧糖酵解,糖酵解反应过程中所产生的许多中间产物被肿瘤细胞用于合成蛋白质、核酸及脂类等生物大分子,以满足肿瘤细胞的快速增殖需求1-3。
Warburg效应伴随着一系列糖酵解途径代谢酶的表达及活性变化,其中丙酮酸激酶(PK)是催化糖酵解最后一步反应的关键酶,它将底物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)分解成为丙酮酸。
在哺乳动物细胞中,丙酮酸激酶存在PKM1、PKM2、PKL和PKR四种同工酶,PKM2主要存在于早期胚胎细胞,处于高度增殖状态的细胞,随着胚胎形成,组织进一步分化,PKM2在不同组织中逐渐被其他形式的同工酶替代,有趣的是,在人不类型瘤组织(肺癌,乳腺癌,前列腺癌,血癌,子宫颈癌,肾癌,膀胱癌,结肠癌)中,PKM2表达量升高4,通过体外细胞培养及裸鼠移植瘤等实验,发现PKM2促进Warburg效应和肿瘤发展。
可是,体内敲除PKM2没有降低反而促进了小鼠肿瘤的发生发展,为了澄清PKM2是促进肿瘤还是抑制肿瘤,我们构建了PKM2敲入小鼠,模拟临床肿瘤高表达PKM2。
我们使用基因敲入技术构建了条件性PKM2过表达小鼠(PKM2KI)。
我们采用Cre-LoxP系统实现过表达,Cre是一种重组酶,LoxP是一段核苷酸序列,Cre能够识别同向排列的两个LoxP位点,并将位于两个LoxP位点中间的序列切除。
图1为其打靶载体设计,我们将人PKM2 cDNA放在了CAG启动子后面,中间连接了由LoxP位点围绕的终止序列(Stop),如果小鼠体内表达Cre时,就会将Stop序列敲除,这样PKM2在CAG启动子的驱动下就可以实现PKM2的过表达。
CAG是一种非常高效的启动子,WPRE是能够促进转录的调控元件,这种打靶载体设计能够实现目的基因的高效表达。
