建立Grx2基因敲除(KO)和基因敲入(KI)小鼠模型，探讨Grx2基因在白内障发病机制中的作用。
选取黑色C57BL/6J鼠各5只，利用CRISPR/Cas9系统分别制作Grx2 KO小鼠模型和Grx2 KI小鼠模型，后代小鼠剪尾测序后根据基因型纳入对应分型，观察并比较各基因型小鼠一般情况和晶状体混浊情况。处死各型小鼠，采用苏木精－伊红染色法观察小鼠晶状体病理学改变；采用ELISA法测定小鼠晶状体活性氧簇(ROS)和8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)含量；采用Western blot法测定小鼠晶状体中Grx2、谷胱甘肽(GSH)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、二硫化谷胱甘肽(GSSG)和Bcl-2相关X蛋白(Bax)蛋白相对表达量。
剪尾巢式PCR及基因测序证实获得Grx2 KO和Grx2 KI纯合子及杂合子小鼠后代。与同龄野生型(WT)小鼠相比，Grx2 KO纯合子小鼠晶状体混浊提前，而Grx2 KI纯合子小鼠晶状体一直维持透明。苏木精－伊红染色结果显示，5月龄Grx2 KO小鼠晶状体纤维出现大量缝隙和空泡。5月龄Grx2 KO小鼠晶状体8-OHdG含量为(3.886±0.326)ng/ml，高于WT小鼠的(3.531±0.250)ng/ml，差异有统计学意义(t＝2.711，P＝0.033)；Grx2 KO小鼠晶状体ROS荧光强度为1 594±132，高于WT小鼠的1 157±123，差异有统计学意义(t＝3.384，P＝0.028)。Western blot结果显示，5月龄Grx2 KO小鼠晶状体Grx2、GSH和Bcl-2相对表达量分别为0.23±0.01、0.70±0.06和0.32±0.03，较WT小鼠的0.52±0.02、1.04±0.08和0.49±0.04降低，差异均有统计学意义(t＝2.815，P＝0.020；t＝2.457，P＝0.033；t＝2.279，P＝0.041)。
本实验成功制作Grx2 KO和Grx2 KI小鼠模型，Grx2 KO小鼠年龄相关性白内障的发生和发展加速。
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老化、辐射、遗传、中毒、外伤、免疫、局部代谢和营养障碍等各种内外源因素均可导致白内障。白内障的致病因素众多，发病机制尚不清楚。氧化应激和自由基损伤是各种因素导致白内障发生的共同途径。近年的研究证实，健康晶状体上皮细胞(lens epithelial cells，LECs)内存在多重抗氧化防线，致病因素产生的自由基会被晶状体内第一道防线，即抗氧化物和抗氧化酶清理，当抗氧化酶被消耗，第二道防线，即抗氧化酶修复系统将被激活。第二道防线主要包括硫醇转移酶/谷氧还蛋白(thioltransferase/glutaredoxin，TTase/Grxs)和硫氧还蛋白/硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin/thioredoxin reductase，Trxs/TrxsR)动态系统，其通过控制硫醇/二硫化物的含量，修复晶状体氧化/抗氧化动态平衡。TTase/Grxs存在2种亚型，包括分布在细胞质中的谷氧还蛋白1(glutaredoxin 1，Grx1)和分布在线粒体及细胞核中的Grx2。Grx1和Grx2是同工酶，均可发生脱硫醇反应，修复抗氧化酶和抗氧化物，维持抗氧化动态平衡。Grx2是清除自由基、修复LECs、保护LECs活性和防治白内障形成的重要物质。然而，目前仍缺乏Grx2抑制晶状体混浊在组织及动物层面的证据。本研究通过成簇规律间隔短回文重复序列/CRISPR相关基因位点9系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated 9，CRISPR/Cas9)建立Grx2基因敲除(knockout，KO)和基因敲入(knockin，KI)小鼠模型，观察小鼠晶状体混浊的发生和发展情况，探讨Grx2在白内障发病机制中的作用，以期为白内障的药物防治研究提供新思路。
