HACD1缺乏症的胚胎斑马鱼模型，以替代先天性肌病和脂质组研究中的哺乳动物模型

编码3-羟基酰基-CO-A脱氢酶1（HACD1）的基因中的突变会导致人类，狗和小鼠的常染色体隐性先天性肌病。在狗中，自然出现的疾病在拉布拉德犬中广泛存在，在过去的15年中，线条有选择性地繁殖，以生产受影响的狗的殖民地进行研究。HACD1缺乏的先天性肌病最近在人类中描述了，也已经开发出转基因小鼠的线条 - 所有人都具有许多临床和病理特征。患者和受影响的动物表现出明显的弱点，运动耐受性不佳，肌肉质量减少和饮食困难。没有治疗，疾病机制也很少理解。HaCD1酶在发育和成熟的肌肉中专门表达，被认为在脂质生物合成中很重要。研究记录了正常肌肉功能所需的肾小管和线粒体膜系统的肌肉生长，发育和维护缺陷。细胞模型缺乏成熟的有组织的膜系统和狗和小鼠的现有动物模型，尤其是从3RS角度来看的缺点。

我们以前的工作，包括我们目前的NC3RS资金（Rhiannon Morgan的培训奖学金）已经确定了HaCD1的斑马鱼等效物，并确认发育中的肌肉中的HACD1表达与哺乳动物相似，将HACD1突变引入了胚胎斑马鱼中，并证明了它们显示出肌肉的表达。复制在受影响的狗和人类中看到的异常。我们正在使用CRISPR-CAS9基因组编辑：一种清晰的模型（注射Cas9和3个指南的鸡尾酒，在HACD1基因的单独部分结合）和表征胚胎斑马鱼中HaCd1缺乏的3种新型模型。同样，携带遗传缺陷的两个突变型线（即不影响繁殖动物）分别影响外显子1中的起始密码子和HaCD1基因外显子6中的酶活性位点中的起始密码子。然后，将在受精后长达5天的胚胎中研究突变对肌肉发育和功能的表型和影响。此外，我们将评估肌肉发育过程中的脂肪酸水平以及HACD1缺乏症对脂质组的影响，并证明该模型在包括HACD酶和脂质替代的治疗试验中使用。

然后将在曼彻斯特和利物浦大学的水族馆建立模型，进一步工作所需的经验和技术，并向该领域的其他研究人员提供。我们与巴黎的合作者制定了计划，用于通过酵母研究确定的候选分子的治疗筛选，这将极大地影响对哺乳动物模型的需求。为了应用3R原理，是研究肌肉发育和疾病（包括其他一些先天性肌病）的研究应用程序，是针对3R原理的研究应用的研究应用程序。斑马鱼经历快速的肌肉发育，在母亲之外发育，易于注入基因操纵，易于形象。它们作为封闭系统存在，直到喂食开始时5DPF - 因此，它们不受外部因素的影响，例如培养基中的差异或通过胎盘的母体递送营养物质的差异，如哺乳动物中。

因此，HACD1突变的斑马鱼将是这项研究的主要且直接的输出，它将减少并部分替代使用HACD1缺乏效率的哺乳动物模型，同时允许我们回答无法使用细胞和哺乳动物动物模型轻松探索的问题。这项工作旨在回答一个基本的生物学问题，并洞悉脂质在肌肉中的作用。这将提高人们对HACD1-CNM疾病机制的了解，这是未来制定治疗策略的关键步骤，最终可能使狗和人类受益