Uox基因敲除小鼠|高尿酸血症小鼠|Uox KO小鼠_构建

产品编号：C001393

品系全称：C57BL/6JCya-Uox^em2/Cya

品系背景：C57BL/6JCya

传代建议：杂合与杂合互配

品系描述

尿酸氧化酶（Urate Oxidase, Uox）基因编码的尿酸酶（Uricase）在嘌呤代谢途径中有重要的作用，大多数哺乳动物体内含有UOX，可将嘌呤核苷酸的代谢产物尿酸分解成溶解度比尿酸高的尿囊素；而人体内缺乏UOX，嘌呤分解代谢只能生成尿酸，随后尿酸经肾脏排泄，导致人体内血尿酸的浓度高于其他哺乳动物。当尿酸生成速度超过肾脏的排泄能力时，血清尿酸水平会显著升高，造成高尿酸血症。UOX可以显著降低血清中的尿酸水平，并可以治疗由高尿酸血症继发引起的痛风和肾脏疾病等^[1]。

本模型为Uox基因敲除小鼠，小鼠体内尿酸酶合成受阻，自发出现高尿酸血症表型。杂合小鼠是可存活且可育的，纯合小鼠在出生后几周内可能出现部分死亡的情况，需要利用别嘌呤醇（Allopurinol）等药物维持其生存率。本品系是通过敲除Uox基因的3~4号外显子所构建，与此相似的还有Uox KO小鼠（产品编号：C001232）。与Uox KO小鼠相比，Uox-KO (Prolonged)小鼠经别嘌呤醇处理后其高尿酸血症症状较轻，纯合子的存活时间更长且存活率更高。

构建方式

Uox基因位于小鼠3号染色体上，利用基因编辑技术构建，敲除了该基因的3~4号外显子。

研究应用：高尿酸血症；痛风及其相关疾病研究；其它代谢及肾脏疾病研究。

注意事项

据文献报道Uox纯合缺失小鼠在出生后可能会出现陆续死亡的现象，Uox KO小鼠在出生后需用别嘌呤醇（Allopurinol）等药物维持其生存^[2]。

验证数据

生长曲线

图1. Uox KO小鼠与野生型小鼠体重对比。小鼠分组后每周测量小鼠体重，结果显示，Uox KO小鼠与野生型对照组（Control）小鼠的体重无明显差异，别嘌呤醇（Allopurinol）处理对Uox KO小鼠的体重无明显影响。

生存曲线

图2. Uox KO小鼠与野生型小鼠的生存曲线对比。小鼠分组后每周监测小鼠生存状态，结果显示，与野生型对照组（Control）小鼠相比，别嘌呤醇（Allopurinol）处理组的Uox KO小鼠在20周的生存率达到75%以上。该结果表明，给予Uox KO小鼠别嘌呤醇可提高Uox KO小鼠的存活率。

基因表达检测

图3. Uox KO小鼠与野生型小鼠（WT）体内Uox mRNA的表达检测。利用RT-PCR分别检测Uox KO小鼠与野生型小鼠（WT）体内Uox的表达情况，结果显示Uox KO小鼠体内不存在Uox的表达。

血生化指标

图4. Uox KO小鼠与野生型小鼠血生化分析。结果显示，与野生型对照组（Control）小鼠相比，Uox KO小鼠的尿素氮（BUN）、肌酐（CREA）和尿酸（UA）含量均有不同程度的升高，呈现高尿酸血症特征。而别嘌呤醇处理后的Uox KO小鼠尿素氮、肌酐和尿酸含量与未处理的Uox KO小鼠相比有所下降。

注：别嘌呤醇处理仅为繁育优化需要，而并非药效治疗

肾脏总体病理情况

图5. Uox KO小鼠与野生型小鼠肾脏外观形态变化。与野生型对照组（Control）小鼠相比，Uox KO小鼠的肾脏发生病变，存在明显的肾积水，别嘌呤醇（Allopurinol）处理的Uox KO小鼠同样也存在肾积水的表型。

肾脏H&E染色

图6. Uox KO小鼠与野生型小鼠肾脏H&E染色结果。与野生型对照组（Control）小鼠相比，Uox KO小鼠的肾脏发生病变，外皮质存在蓝色病灶，别嘌呤醇（Allopurinol）处理的Uox KO小鼠也存在同样的病变表型。

结果讨论

通过对Uox基因进行敲除，构建高尿酸血症疾病模型小鼠，并在饲喂别嘌呤醇后通过体重监测、生存监测、血生化检测和H&E染色对小鼠存活率、体征变化和病理表型进行分析与统计对比。表型检测结果显示，与野生型小鼠相比，Uox KO小鼠的存活率降低，尿素氮、肌酐和尿酸含量均有不同程度的升高。给予孕鼠和出生后的Uox KO小鼠别嘌呤醇浓度为100mg/L的饮用水并持续整个怀孕期与寄养期（pregnancy and fostering period），能够显著增加其存活率。该模型小鼠可用于后续的高尿酸血症疾病模型研究，为代谢疾病的研究提供强有效的工具。

参考文献

[1]Lu J, Dalbeth N, Yin H, Li C, Merriman TR, Wei WH. Mouse models for human hyperuricaemia: a critical review. Nat Rev Rheumatol. 2019 Jul;15(7):413-426.

[2]Wu X, Wakamiya M, Vaishnav S, Geske R, Montgomery C Jr, Jones P, Bradley A, Caskey CT. Hyperuricemia and urate nephropathy in urate oxidase-deficient mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 1994 Jan 18;91(2):742-6.