常染色體隱性視網(wǎng)膜色素變性（arRP）相關(guān)小鼠模型Rho KO小鼠的介紹

視網(wǎng)膜色素變性（RP）是一組遺傳性視網(wǎng)膜退行性疾病，全球受影響人數(shù)超過150萬。其主要病理特征為光感受器細(xì)胞進(jìn)行性凋亡，導(dǎo)致夜盲、視野縮窄，最終可能致盲 ^[1]。在眾多致病基因中，RHO基因突變是最常見的原因之一，尤其在常染色體顯性RP（adRP）中發(fā)揮關(guān)鍵作用，這也是目前大多數(shù)RHO相關(guān)研究、小鼠模型開發(fā)及療法探索的重點(diǎn)方向。而在少數(shù)情況下，RHO基因的純合功能缺失突變也可導(dǎo)致常染色體隱性RP（arRP），但針對此類arRP的機(jī)制研究和模型開發(fā)相對不足 ^[2]。為填補(bǔ)此空白，賽業(yè)生物開發(fā)并推出Rho KO小鼠模型。該模型通過模擬RHO功能缺失，為研究arRP的發(fā)病機(jī)制及開發(fā)干預(yù)策略提供了有力工具。
 

圖1. 與視網(wǎng)膜色素變性（RP）相關(guān)的RHO基因突變類型 ^[2]。

RHO基因與視網(wǎng)膜色素變性（RP）
視網(wǎng)膜色素變性（RP）的全球發(fā)病率約為1/4000，其病理特征為視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞逐漸凋亡 ^[3]。患者初期通常表現(xiàn)為夜盲，隨后視野逐漸收縮（管狀視野），嚴(yán)重者可致完全失明。RHO基因是RP最常見的致病基因之一，其編碼的視紫紅質(zhì)（Rhodopsin）位于視桿細(xì)胞，與11-順式視黃醛結(jié)合形成感光色素，并在光照條件下啟動視覺信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)。作為G蛋白偶聯(lián)受體，視紫紅質(zhì)吸收光子后將光信號轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號。這一過程不僅是暗視覺的基礎(chǔ)，對于維持視桿細(xì)胞存活和視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定亦至關(guān)重要 ^[4]。
 

圖2. 視紫紅質(zhì)（Rhodopsin）蛋白的功能及不同突變類型對其功能的影響 ^[2]。

RHO基因突變是導(dǎo)致視網(wǎng)膜色素變性（RP）具有遺傳多樣性的重要原因之一。目前已報(bào)道超過150種與視網(wǎng)膜疾病相關(guān)的RHO突變類型。這些突變主要導(dǎo)致常染色體顯性RP（adRP，約占adRP病例的25%-30%），少數(shù)情況下也可引發(fā)常染色體隱性RP（arRP）或先天性靜止性夜盲癥（CSNB） ^[5]。

其致病機(jī)制主要包括：

• 功能獲得型（GOF）突變：此類突變導(dǎo)致視紫紅質(zhì)蛋白錯(cuò)誤折疊或功能異常，對視桿細(xì)胞產(chǎn)生毒性，誘發(fā)細(xì)胞凋亡，最終引起adRP。例如，P23H突變可導(dǎo)致蛋白錯(cuò)誤折疊并滯留于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER），觸發(fā)ER應(yīng)激，進(jìn)而引起細(xì)胞死亡^[6]。
• 功能缺失型（LOF）突變：雙等位基因的功能喪失導(dǎo)致無法合成功能性視紫紅質(zhì)，進(jìn)而引起視桿細(xì)胞外段退化，最終發(fā)展為arRP^{[2, 5-6]}。

圖3. 與常染色體顯性RP（adRP）相關(guān)的RHO基因突變 ^[2]。

賽業(yè)生物Rho KO小鼠模型
以往關(guān)于RHO基因突變的小鼠研究多聚焦于adRP，特別是P23H突變模型，這些模型主要用于模擬顯性遺傳模式下的蛋白毒性機(jī)制 ^{[2, 7-8]}。然而，為了深入研究由RHO功能完全缺失引起的arRP，并評估旨在恢復(fù)或替代視紫紅質(zhì)功能的療法，功能缺失型動物模型不可或缺。賽業(yè)生物全新推出的Rho KO小鼠（產(chǎn)品編號：C001700）通過完全敲除內(nèi)源性Rho基因，阻斷了視紫紅質(zhì)的表達(dá)，精確模擬了由RHO無效突變（null mutation）引起的病理狀態(tài)。這一純合敲除模型忠實(shí)再現(xiàn)了人類arRP中視紫紅質(zhì)缺失的表型，是研究此類隱性遺傳視網(wǎng)膜疾病的重要工具。

其關(guān)鍵表型特征包括：

• 視網(wǎng)膜外核層（ONL）變薄

在8周齡時(shí)，Rho KO小鼠的視網(wǎng)膜外核層（ONL）厚度明顯下降，表明視桿細(xì)胞嚴(yán)重喪失，反映出顯著的視網(wǎng)膜退化。

圖4. 8周齡純合Rho KO小鼠和野生型小鼠（WT）眼底形態(tài)（Fundus）、光學(xué)相干斷層掃描（OCT）和熒光素眼底血管造影（FFA）檢測結(jié)果。

• 視網(wǎng)膜電圖（ERG）異常

視網(wǎng)膜電圖（ERG）檢測顯示，該模型小鼠在暗適應(yīng)和明適應(yīng)條件下的a波、b波波幅均顯著低于野生型對照，提示感光細(xì)胞功能受損，電生理活性下降。

圖5. 8周齡野生型小鼠（WT）和純合Rho KO小鼠眼部ERG檢測結(jié)果。

綜上所述，賽業(yè)生物的Rho KO小鼠模型（產(chǎn)品編號：C001700）成功模擬了由RHO基因功能完全缺失導(dǎo)致的嚴(yán)重視網(wǎng)膜退行性病變。該模型表現(xiàn)為顯著的光感受器細(xì)胞丟失（ONL變�。┖鸵暰W(wǎng)膜電生理功能嚴(yán)重受損（ERG波幅降低）。此模型不僅為研究arRP等隱性遺傳性視網(wǎng)膜疾病的發(fā)病機(jī)制提供了有力工具，更為評估基因治療、細(xì)胞治療等新型干預(yù)策略構(gòu)建了重要的臨床前研究平臺。此外，賽業(yè)生物亦提供多種眼科疾病研究模型，包括野生型（WT）及攜帶經(jīng)典P23H突變?nèi)嗽椿疪HO基因的adRP小鼠模型等，以滿足針對不同類型視網(wǎng)膜疾病的研究需求。

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