骨質(zhì)疏松癥是一種全身骨代謝障礙疾病，是產(chǎn)生骨痛、駝背、身材變矮、骨折、骨壞死、致殘的內(nèi)在原因，以中老年人為高發(fā)人群，是影響中老年人群身體健康和生活質(zhì)量的殺手之一。

骨保護(hù)素（Osteoprotegerin，OPG）又稱為破骨細(xì)胞抑制因子(OCIF)，臨床研究表明OPG基因的多態(tài)性和骨密度相關(guān)。

骨保護(hù)素（OPG）由Tnfrsf11b基因編碼。南模生物利用基因敲除技術(shù)，建立了Tnfrsf11b敲除小鼠，該小鼠模型具有典型的骨質(zhì)疏松癥和動脈鈣化的表型（簡稱“骨質(zhì)疏松小鼠”），可以為“人類骨質(zhì)疏松癥”治療藥物的篩選和評價(jià)、骨質(zhì)疏松基因治療、破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的相互作用機(jī)制等研究提供理想的動物模型和新型研究手段，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

Tnfrsf11b（Opg）基因敲除小鼠模型

利用ES細(xì)胞打靶技術(shù)獲得Tnfrsf11b（Opg）基因敲除小鼠，品系全名：B6.129-Tnfrsf11b^tm1Smoc?，品系目錄號：NM-KO-00004。

該小鼠具有以下表型：

• X-Ray放射檢測Opg基因純合缺失小鼠發(fā)生骨質(zhì)疏松?

• 組織形態(tài)學(xué)分析證實(shí)OPG基因純合缺失小鼠骨量明顯減少：松質(zhì)骨骨小梁數(shù)目減少，連接性降低，間距增大；皮質(zhì)骨變薄，骨陷窩增多。? ?

• Opg敲除小鼠TRAP檢測證實(shí)純合子小鼠破骨細(xì)胞（OC）明顯增多。

• Opg敲除小鼠在主動脈出現(xiàn)動脈鈣化，其特點(diǎn)是沒有動脈粥樣斑塊形成，只是出現(xiàn)動脈中膜鈣化。

Fig1. Opg gene targeting strategy. (a)Schematic representation of gene targeting at the Opg locus. (b)Southern blot analysis by using ES cell genomic DNA digested with EcoRV. +/+:wildtype ES clone; +/-:Positive targeted clone. (c) Genotyping of Opg knockout mice by PCR. (d) RT-PCR and (e) Western blot analysis of RNA and protein from liver of wildtype(+/+),heterozygous(+/-) and homozygous (-/-) Opg knockout mice. The absence of Opg expression in Opg-/- mice was confirmed at both mRNA and protein levels.

Fig2. Opg-/- mice exhibit osteoporosis and aortic calcification.? (a,b) Radiographs of 2-month-old mice show decreased bone mineral density of leg, pelvis and vertebrae in Opg-/- mice compared with wildtype. (c,d)Opg-/- mice exhibit medial calcification (arrow) aortic calcification (H&E stained, 40x)

Fig3.?High bone turnover in Opg-/- mice.? (a,b)TRAP staining of femoral cortical shaft of wt and Opg-/- mice. Yellow arrowheads indicate TRAP positive osteoblasts. (c,d) Arrows indicate osteoblasts along the bone surface (H&E stained, 40x). Osteoblasts of Opg-/- mice appear more cuboidal in shape than those of wt mice.

References

1. Xu Yong,et al. High-bone-turnover Osteoporosis and Aortic Calcification in Opg Knockout Mice. Progess in Biochemistry and Biophysics. (2007)34(3):260-266.

2. Meizhu Yan,et al.Raloxifene inhibits bone loss and improves bone strength through an Opg-independent mechanism.Endocr (2010) 37:55–61.

3. 李西華, 顏美珠, 許勇, 龐曉芬, 王鑄鋼。骨保護(hù)素基因敲除對小鼠左心室收縮功能的影響。<<上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版）>>2008，28（3）：?

4. 程少丹, 王擁軍, 唐德志, 周泉, 李晨光, 周重建, 施杞。 OPG基因敲除小鼠骨質(zhì)疏松情況的研究。 <<中國骨質(zhì)疏松雜志>>2008，14（1）：16－19

5. 顏美珠，龐小芬，許勇，李西華，孔輝等。雷洛昔芬對骨保護(hù)蛋白基因缺失小鼠的抗骨質(zhì)疏松作用。中華內(nèi)分泌代謝雜志 2008，24（4）?