[发明专利]一种与忧郁症、精神分裂症和阿兹海默症有关的小鼠动物模式

说明书

技术领域

本发明有关于甘胺酸N-甲基转移酵素(GNMT)基因剔除动物模式及其用途。

背景技术

甘胺酸N-甲基转移酵素(GNMT)，也被称为4S多环芳香族碳氢化合物(PAH)结合蛋白，具有多种功能。除了作为一个主要叶酸结合蛋白(Yeo EJ，etal.Proc Natl Acad Sci U S A 1994；91：210-214)之外，还经由催化甘胺酸合成肌胺酸，来调节S-腺苷甲硫胺酸(SAM)与S-腺苷高半胱胺酸(SAH)的比例(Kerr SJ.J Biol Chem 1972；247：4248-4252)。根据先前的研究报告，于肝癌细胞中GNMT基因表现量会减少(Liu HH，et al.J Biomed Sci2003；10：87-97)。从遗传流行病学研究结果指出，GNMT对于肝癌来说是一种肿瘤易感受性基因(Tseng TL，et al.Cancer Res 2003；63：647-654)。除此之外，根据报告显示GNMT可结合苯并芘以及防止DNA键结物的形成。

在小鼠体内，GNMT的表现会受到生长激素影响，在雌性小鼠肝脏细胞中GNMT的表现量比雄性小鼠的表现量高八倍。已有三位儿童患者(两个男孩，一个女孩)的报告指出，先天性GNMT缺陷是导因于GNMT的基因发生错义突变(Augoustides-Savvopoulou P，et al.J Inherit Metab Dis2003；26：745-759)。这三位小孩都患有高甲硫胺酸血症，肝脏肿大以及一些临床上类似慢性肝炎的症状(Augoustides-Savvopoulou P，et al.JInherit Metab Dis 2003；26：745-759)，其中这名女孩患者也呈现发育迟缓以及智力缺陷(IQ＝87)。

先前技术曾揭露一种GNMT基因剔除小鼠，其显示出肝功能异常且患有肝醣储积症(US Application No.11/832,304)。

发明内容

本发明提供一种用于研究忧郁症、精神分裂症和阿兹海默症的动物模式，其中该动物模式为其基因组已藉由在GNMT基因座进行再重组而被打断的哺乳动物。

本发明亦提供一种用于生产可表现出忧郁症、精神分裂症和阿兹海默症的病理状态的动物的方法，其包含藉由在GNMT基因座进行再重组而打断该动物的GNMT基因。

本发明进一步提供一种筛选用于治疗忧郁症、精神分裂症和阿兹海默症的候选药物的方法，其包含(a)将潜在候选药物投药给予如申请专利范围第1项所述的动物模式，(b)测量该动物对于该候选药物的反应，(c)将该动物的反应与具有GNMT基因野生型的动物对该药物的反应相互比较，以及(d)基于所观察到该动物和该野生型GNMT基因动物之间的不同反应而筛选出该候选药物。

附图说明

图1显示建构出该目标靶定载体的策略。

图2显示出针对GNMT基因座的标靶修改。(A)目标靶定载体被设计用来以新霉素抗性基因取代GNMT外显子1-4和部分外显子5组成。新霉素正向选择标记两侧加上两个同源区，接着在目标靶定载体3′端接上胸腺甘激酶负向选择标记。(B)胚胎干细胞株的南方墨点法分析。BamHI(B)-BamHIDNA片段大小从7.9kb(野生型等位基因)减少至5.3kb。(C)利用聚合酶链锁反应分析GNMT基因剔除鼠的基因型。正常GNMT等位基因产生772bp片段，而被破坏而插入新霉素的等位基因产生409bp片段。+/+，野生型；+/-，GNMT杂合型；-/-GNMT基因剔除鼠(D)显示出利用西方墨点法分析证实GNMT蛋白质，每一条包含10μg肝溶解产物。GNMT分子量为32kDa，GAPDH：内部对照组。

图3显示出GNMT-/-雄性小鼠在前脉冲抑制反应中呈现出显著的前脉冲抑制缺乏。数据是以平均值±S.E.M.呈现；*p＜0.01.

图4显示出利用TST和FST，GNMT-/-呈现出显著于TST(A)和FST(B)中增加静止不动的时间。数据是以平均值±S.E.M.呈现；*p＜0.05。

图5显示出GNMT基因剔除鼠与野生型老鼠在开放式空间活动力并无显著差异。

图6显示出GNMT基因剔除小鼠从旋转平衡杆上对于短期潜伏有运动障碍的下降趋势。数据是以平均值±S.E.M.呈现；*p＜0.05.

图7利用Q-PCR分析显示在GNMT基因剔除公老鼠大脑皮质中与阿兹海默症关联的基因包括APP，BACE1，BACE2，APH-1α，GSK-3β，MAPT，SNCα及IDE等mRNA表现。数据是以平均值±S.E.M呈现；*p＜0.05。