Podoplanin杂合缺失小鼠空肠炎症模型:先天性蛋白丢失性肠病研究的突破性动物模型

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:The Journal of Physiological Sciences 2.6

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  为解决先天性蛋白丢失性肠病(PLE)的发病机制缺乏理想动物模型的问题,研究人员通过构建Podoplanin(Pdpn)杂合敲除(het KO)小鼠,结合阿司匹林诱导的空肠炎症,发现该模型可模拟PLE的典型病理特征,包括淋巴管扩张、血浆白蛋白渗漏和低白蛋白血症。研究揭示了Pdpn在维持肠道淋巴屏障功能中的关键作用,为PLE的机制研究和治疗靶点开发提供了新工具,成果发表于《The Journal of Physiological Sciences》。

  

先天性蛋白丢失性肠病(Protein-losing enteropathy, PLE)是一种以肠道蛋白质异常丢失为特征的罕见疾病,患者常表现为严重低白蛋白血症和水肿,但因其发病机制复杂,缺乏理想的动物模型,研究进展缓慢。近年研究发现,淋巴管内皮标志物Podoplanin(Pdpn)在维持肠道屏障功能中可能起关键作用,但其具体机制尚未阐明。

为解决这一难题,信州大学(Shinshu University)医学院的研究团队构建了Pdpn杂合敲除(het KO)小鼠,并联合阿司匹林诱导空肠炎症,成功模拟了人类PLE的核心病理特征。研究人员通过免疫组化、Western blotting和淋巴管示踪技术,发现Pdpn缺失导致空肠绒毛淋巴管结构异常扩张(淋巴管扩张lymphangiectasia),同时伴随LYVE-1+淋巴管内皮分布紊乱。更关键的是,该模型在炎症刺激下出现显著的白蛋白渗漏——静脉注射的FITC标记白蛋白(FITC-albumin)大量渗入肠腔,并伴随血清白蛋白水平下降(24.5 ± 0.6 mg/mL vs 野生型44.6 ± 0.1 mg/mL),完美再现了PLE的临床特征。

研究采用四大关键技术:1)Pdpn杂合敲除小鼠的基因表型验证;2)阿司匹林诱导空肠炎症模型;3)Evans blue染料示踪淋巴循环动力学;4)FITC-albumin渗漏定量分析。这些方法系统揭示了Pdpn缺失如何通过破坏淋巴管完整性导致PLE样病理改变。

免疫组化显示Pdpn分布异常
在Pdpn-het KO小鼠中,空肠绒毛的Pdpn呈网状异常分布,伴随固有层肿胀(宽度109.0 ± 16.8 μm vs 野生型57.1 ± 7.8 μm),而肾脏足细胞Pdpn表达未受影响,提示肠道特异性缺陷。

淋巴循环功能障碍
Evans blue染料示踪实验发现,野生型小鼠6分钟内染料即出现于肠系膜淋巴管,而Pdpn-het KO小鼠15分钟仍无显色,证实淋巴回流受阻。

炎症加剧蛋白渗漏
阿司匹林处理后,Pdpn-het KO小鼠肠腔FITC-albumin荧光强度达野生型的4倍(41.9 ± 1.3 vs 13.3 ± 1.6),且组织学可见上皮层剥离和白蛋白渗出。

低白蛋白血症验证
Pdpn-het KO小鼠基线血清白蛋白仅为野生型55%,炎症后进一步降至20.9 ± 0.3 mg/mL,与临床PLE患者数据高度吻合。

这项研究首次证明Pdpn缺失通过破坏肠道淋巴管屏障,导致PLE特征性病理改变。其创新性在于:1)阐明Pdpn是维持肠道淋巴引流的关键分子;2)建立首个可模拟PLE全病理链条的动物模型;3)为开发靶向淋巴管的治疗策略提供依据。正如讨论所述,该模型不仅能用于PLE机制研究,还可能推广至其他淋巴管相关疾病(如克罗恩病)的探索。论文发表于日本生理学会旗舰期刊《The Journal of Physiological Sciences》,标志着在胃肠病学模型研究领域的重要突破。

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