胡華軍，薩曉嬰，應(yīng)華忠，劉 軍，馮丁丁，殷楠楠

（1.中國計(jì)量學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310018；2.浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，浙江 杭州 310013；3.浙江省生物計(jì)量及檢驗(yàn)檢疫技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310018）

T細(xì)胞免疫球蛋白及黏蛋白域蛋白1（T cell immunoglobulin domain and mucin domain protein，TIM－1），是一種I型跨膜蛋白，由N末端免疫球蛋白可變區(qū)樣結(jié)構(gòu)域（IgV）、黏蛋白樣結(jié)構(gòu)域、跨膜區(qū)和一個(gè)帶有磷酸化基序的胞質(zhì)尾區(qū)構(gòu)成［1］.TIM－1表達(dá)于活化的初始T細(xì)胞、Th2細(xì)胞、肥大細(xì)胞、NTK細(xì)胞表面，作為受體蛋白與天然內(nèi)源性配體TIM－1、TIM－4、磷脂酰絲氨酸（PtdSer）、IgA、白細(xì)胞單型免疫球蛋白樣受體5（LMIR5／C300b）等相互作用，為細(xì)胞活化提供協(xié)同刺激信號，促進(jìn)相關(guān)細(xì)胞因子分泌，介導(dǎo)對凋亡細(xì)胞的吞噬和清除［2］.尤其Tim－1對Th2細(xì)胞的偏向性作用直接影響過敏性疾病的發(fā)生與發(fā)展.另外，由于Tim－1最早是作為甲型肝炎病毒（HAV）感染細(xì)胞的結(jié)合受體而被發(fā)現(xiàn)的，又稱HAVcr－1.在流行病學(xué)研究中，McIntire等發(fā)現(xiàn)人類TIM－1基因157insMTTTVP型個(gè)體感染HAV后可降低患過敏性疾病風(fēng)險(xiǎn)［3］.而隨后研究者們相繼對不同國家人群TIM－1基因外顯子4及啟動(dòng)子區(qū)位點(diǎn)的變異與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、過敏性濕疹、哮喘等疾病進(jìn)行相關(guān)性研究，但結(jié)論不一，其原因可能是各地人群受遺傳背景、生活環(huán)境、HAV感染幾率等不同因素的影響［4］.因此 HAV、Tim－1、哮喘等過敏性疾病的功能聯(lián)系有待深入研究，但目前還缺乏理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型.長爪沙鼠又稱沙土鼠（Meriones unguiculatus）、蒙古沙鼠（Mongolian gerbils），隸屬嚙齒目，倉鼠科，沙鼠亞科，沙鼠屬，是一種正在被開發(fā)的“多功能實(shí)驗(yàn)動(dòng)物”［5］.本研究目的在于獲得長爪沙鼠Tim－1基因編碼區(qū)部分序列，并建立熒光定量PCR方法檢測Tim－1基因在不同組織中表達(dá)情況.

1 材料與方法

1.1 材料

TRIzol試劑購自Invitrogen公司；Pyrobest DNA Polymerase、M－MLV 逆轉(zhuǎn)錄酶、SYBGreen熒光試劑盒、RNase Inhibitor和pMD18－T載體購自寶生物工程公司；E.coli DH5α感受態(tài)為本實(shí)驗(yàn)室保存；引物由上海生物工程公司合成，引物序列見表1.ZCLA長爪沙鼠（6－8周齡雄性），由浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供［SCXK（浙）2003－0002］，采集的肌肉、心臟、小腸、脾臟、肝臟、肺、腎臟組織凍存于液氮中.

1.2 長爪沙鼠各組織總RNA的提取與cDNA的合成

手術(shù)剪準(zhǔn)確剪取ZCLA長爪沙鼠肌肉、心臟、小腸、脾臟、肝臟、肺、腎臟7個(gè)不同組織，生理鹽水洗凈后用TRIzol試劑提取各組織總RNA，分光光度計(jì)檢測其OD值，1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA的完整性，按M－MLV逆轉(zhuǎn)錄酶說明書反轉(zhuǎn)錄合成cDNA.存于－70℃?zhèn)溆?

1.3 PCR及產(chǎn)物的克隆與測序

根據(jù)對GenBank中小鼠的 Tim－1（NM＿001166631）、大鼠的Tim－1（NM＿173149.1）的序列分析，我們設(shè)計(jì)合成了長爪沙鼠Tim－1的一個(gè)正向簡并引物（gTIM－1－F1）和兩個(gè)反向簡并引物（gTIM－1－R1、gTIM－1－R2）（表1）.將合成的cDNA為模板，利用gTIM－1－F1、gTIM－1－R1為外側(cè)引物，gTIM－1－F1、gTIM－1－R2為內(nèi)側(cè)引物進(jìn)行半巢式PCR擴(kuò)增長爪沙鼠Tim－1的同源片段.兩輪PCR反應(yīng)條件如下：94℃預(yù)變性4min；94℃30s，50℃30s，72℃30s，共34個(gè)循環(huán)；最后72℃延伸2min.將獲得的第二輪PCR產(chǎn)物切膠回收，連入pMD18－T載體，轉(zhuǎn)化E.coli DH5α感受態(tài)，PCR法篩選陽性菌株，將篩選菌株送上海英駿生物技術(shù)有限公司進(jìn)行測序.

表1 Tim－1基因克隆的PCR引物序列Table 1 PCR primer sequences for cloning of Tim－1gene.

1.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測長爪沙鼠Tim－1基因的不同組織中表達(dá)

采用熒光定量PCR檢測長爪沙鼠Tim－1基因在肌肉、心臟、小腸、脾臟、肝臟、肺、腎臟組織中的表達(dá)情況.根據(jù)所克隆的長爪沙鼠Tim－1的基因片段序列設(shè)計(jì)引物gTIM－1－P1、gTIM－1－P2（表1），根據(jù)GenBank中報(bào)道的長爪沙鼠β－肌動(dòng)蛋白（ACTIN－β，AB177844.1）保守序列設(shè)計(jì)內(nèi)參引物gACTIN－β－P3、gACTIN－β－P4（表1）.將提取各組織總RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)后，采用SYBGreen染料法進(jìn)行Real－Time PCR反應(yīng)，PCR條件：95℃10s預(yù)變性；95℃變性，5s，60℃25s退火／延伸（收集熒光信號），45循環(huán)，在55－95℃之間制備融解曲線確定Tim－1基因擴(kuò)增特異性.內(nèi)參基因ACTIN－β和目的基因Tim－1在同一條件下不同管內(nèi)擴(kuò)增，試驗(yàn)對每個(gè)樣品進(jìn)行3個(gè)技術(shù)重復(fù)，最后取平均值.采用2－ΔΔCt法計(jì)算目的基因相對表達(dá)量.并將長爪沙鼠脾臟組織定義為對照，分析其他組織相對脾臟組織的Tim－1表達(dá)水平差異.

2 結(jié) 果

2.1 長爪沙鼠Tim－1基因片段克隆與序列比對

設(shè)計(jì)的Tim－1基因引物在長爪沙鼠腎組織中得到了較好的擴(kuò)增（圖1），測序發(fā)現(xiàn)Tim－1基因擴(kuò)增片段為243bp，序列同源比對分析發(fā)現(xiàn)該片段與小鼠、大鼠Tim－1基因相似性（similarity）達(dá)80%以上，推斷所獲得的cDNA為Tim－1基因的部分片段（圖2）.該序列已提交到GenBank，登錄號為JN628997.

圖1 Tim－1基因部分片段的PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果圖Figure 1 PCR amplification of Tim－1gene

圖2 長爪沙鼠Tim－1基因克隆片段與小鼠、大鼠Tim－1基因序列的同源性比較Figure 2 Homology comparison of Tim－1sequences in Meriones unguiculatus，mouse and rat

2.2 熒光定量PCR擴(kuò)增產(chǎn)物特異性

對樣品Tim－1基因的擴(kuò)增產(chǎn)物在55～95℃進(jìn)行了融解曲線分析，每隔0.2℃讀板1次.根據(jù)對原始曲線（圖3a）和融解曲線（圖3b）分析得Tm值為81.8℃，融解曲線都為單峰，說明所設(shè)計(jì)的引物擴(kuò)增效果特異性好.

2.3 長爪沙鼠不同組織Tim－1基因mRNA表達(dá)的比較

圖3 Tim－1基因的熔解曲線Figure 3 Melting curve of Tim－1gene

每一組織樣品均使用β－肌動(dòng)蛋白基因作為內(nèi)參照，并定義在長爪沙鼠脾臟組織中的表達(dá)水平為1，以對Tim－1基因在其它組織樣品中的表達(dá)水平進(jìn)行相對定量.研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖4），Tim－1基因在長爪沙鼠肌肉、心臟、小腸、脾臟、肝臟、肺、腎臟組織中表達(dá)具有差異性，在腎臟組織中表達(dá)水平高于其他組織，在小腸、脾臟、肺組織中表達(dá)較低，在肌肉、心臟和肝組織中表達(dá)更低.

圖4 Tim－1mRNA在長爪沙鼠不同組織中表達(dá)Figure 4 Expression of Tim－1mRNA in different tissues of Meriones unguiculatus

3 討 論

目前對于哮喘等過敏性疾病的研究往往通過建立與人類似癥狀的動(dòng)物模型來進(jìn)行.已開展的哮喘動(dòng)物模型種類較多，包括猴、馬、豬、貓、犬、羊、兔、豚鼠、大鼠、小鼠，其中鼠類應(yīng)用最普遍，但都有不足之處［6，7］.如豚鼠雖易被致敏，能產(chǎn)生I型變態(tài)反應(yīng)，反應(yīng)程度強(qiáng)于其他動(dòng)物，但個(gè)體差異較大，且其變態(tài)反應(yīng)更多由IgG而非IgE介導(dǎo)，這與人類的有所不同，且試驗(yàn)中死亡率較高［6］；大鼠、小鼠雖然遺傳背景較為清楚，制作哮喘模型時(shí)死亡率低，但臨床指征不明顯；小鼠由于體積小，操作不便，也易造成非哮喘性氣道阻力增高［7］.同時(shí)還因?yàn)樾∈髮AV不易感，不適用于研究人類哮喘與HAV關(guān)系的動(dòng)物模型［8］.此外，對于貓、兔、羊、豬、犬、猴等用于制作哮喘模型時(shí)同樣有不足，加之價(jià)格較昂貴也限制了其應(yīng)用.因此有必要尋找新動(dòng)物模型用于HAV、TIM－1及哮喘等過敏性疾病互作關(guān)系的研究.長爪沙鼠曾是研究流行性出血熱病毒（EHFV）特性和研制流行性出血熱疫苗的首選實(shí)驗(yàn)動(dòng)物［9］；也是研究脂類代謝、絲蟲病與線蟲病等寄生蟲病、糖尿病、自發(fā)性癲癇等的理想動(dòng)物模型.隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，長爪沙鼠被廣泛地用于藥理學(xué)、血清學(xué)和細(xì)菌學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、行為學(xué)等研究領(lǐng)域［10］.本研究中我們首次克隆獲得了長爪沙鼠Tim－1基因部分片段，并檢測出不同組織轉(zhuǎn)錄表達(dá)特征，從而為克隆長爪沙鼠Tim－1基因全長cDNA序列及探討建立與TIM－1功能關(guān)聯(lián)動(dòng)物模型的研究提供了遺傳背景方面信息.

［1］MCINTIRE J J，UMETSU S E，AKBARI O，et al.Identification of Tapr an airway hyperreactivity regulatory locus and the linked Tim gene family［J］.Nat Immunol，2001，2（12）：1109－1116.

［2］RENNERT P D.Novel roles for TIM－1in immunity and infection［J］.Immunol Lett，2011，8：3.

［3］RENNERT P D.Novel roles for TIM－1in immunity and infection［EB／OL］.（2011－09－02）［2011－10－20］.http：／／www.sciencedirect.com／science／article／pii／S0165247811002203.

［4］MCINTIRE J J，UMETSU S E，MACAUBAS C，et al.Immunology：hepatitis A virus link to atopic disease［J］.Nature，2003，425（6958）：576.

［5］武其文，胡麗華.Tim－1分子的結(jié)構(gòu)、功能及多態(tài)性研究進(jìn)展［J］.現(xiàn)代免疫學(xué)，2008，28（5）：420－424.

［6］盧耀增.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)［M］.北京：北京醫(yī)科大學(xué)中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1995：212－214.

［7］ZOSKY G R，SLY P D.Animal models of asthma［J］.Clin Exp Allergy，2007，37（7）：973－988.

［8］SHIN Y S，TAKEDA K，GELFAND E W.Understanding asthma using animal models［J］.Allergy Asthma Immunol Res，2009，1（1）：10－18.

［9］DOTZAUER A，F(xiàn)EINSTONE S M，KAPLAN G.Suscepti－bility of nonprimate cell lines to hepatitis A virus infection［J］.J Virol，1994，68（9）：6064－6068.

［10］朱智勇，姚順榮，付桂明，等.長爪沙鼠是流行性出血熱病毒敏感的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物［J］.微生物學(xué)報(bào)，1984，24（1）：92－95.

［11］丁賢明，錢寶珍.長爪沙鼠在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及其生理生化研究進(jìn)展［J］.中國比較醫(yī)學(xué)雜志，2006，16（5）：313－318.