Aspa-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Aspa-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-01027

品系全称

C57BL/6JCya-Aspaem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-11484-Aspa-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Aspa-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-01027) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
aspartoacylase
基因别称
Acy-2,Acy2,nur7
染色体号
Chr 11 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_023113 | Ensembl: ENSMUST00000021119
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~0.6 kb
品系说明
该品系是基于策略设计时的数据库信息制作而成,建议您在购买前查询最新的数据库和相关文献,以获取最准确的表型信息。
表型提示
MGI:87914Homozygous null mutants have spongy degeneration of the brain, enlarged heads, and decreased life spans and display metal retardation and impaired coordination. Additionally, mice homozygous for an ENU-induced mutation also exhibit hearing impairment.
Aspa基因编码天冬酰基酶(aspartoacylase),该酶在哺乳动物中枢神经系统中负责N-乙酰天冬氨酸(NAA)的水解,生成乙酰辅酶A和天冬氨酸。NAA是脑组织中的一种重要的神经递质,参与神经元的能量代谢和信号传导。Aspa基因的突变会导致天冬酰基酶缺乏症,也称为Canavan病,这是一种罕见的常染色体隐性遗传性白质脑病,患者会出现进行性神经系统退行性病变,包括脑白质海绵状变性、脑萎缩和神经功能障碍等症状。由于天冬酰基酶缺乏,导致NAA在脑组织中积累,从而损害神经细胞的功能和生存[2]。

Aspa基因的研究和应用在基因治疗领域具有重要意义。研究表明,通过基因编辑技术,如CRISPR/Cas9,可以将正常的天冬酰基酶基因引入患者细胞中,从而恢复其功能。例如,Chao等人使用CRISPR/Cas9技术将野生型ASPA基因导入Canavan病患者的诱导多能干细胞(iPSCs)中,然后将其分化为神经前体细胞(NPCs),并在移植到Canavan病小鼠脑中后,观察到这些细胞能够存活并恢复天冬酰基酶活性,减少脑组织和脑脊液中NAA的异常升高水平,改善小鼠的病理表现,包括海绵状变性、髓鞘形成缺陷和运动功能受损等[2]。

此外,基因治疗中使用腺相关病毒(AAV)载体作为递送工具,可以将正常的天冬酰基酶基因递送到患者脑组织中,从而恢复其功能。例如,Xie等人开发了一种新型的AAV9基因治疗载体,该载体表达了一种经过密码子优化的hSMN1基因,该基因由hSMN1基因自身的启动子驱动,从而实现了在SMA小鼠模型中恢复SMN基因表达,并改善了SMA小鼠的存活率和运动功能[3]。这些研究表明,基因治疗为Canavan病和其他神经退行性疾病的治疗提供了新的希望。

然而,基因治疗也面临着一些挑战,包括免疫反应、脱靶效应和制造工艺等。例如,在基因治疗中使用高剂量的病毒载体可能会导致免疫反应和不良反应,如基因毒性、肝毒性、血栓性微血管病变和神经毒性等[1]。此外,制造高质量的病毒载体也需要精细的工艺和严格的质量控制。为了解决这些问题,研究人员正在开发新的基因编辑技术和递送策略,以实现更安全、更有效的基因治疗[4]。

综上所述,Aspa基因编码的天冬酰基酶在脑组织中发挥重要作用,其突变会导致Canavan病等神经退行性疾病。基因治疗为这些疾病的治疗提供了新的希望,但同时也面临着一些挑战。随着基因编辑技术和递送策略的不断进步,我们有理由相信,基因治疗将为Canavan病和其他神经退行性疾病的治疗带来新的突破。

参考文献:
1. Wang, Jiang-Hui, Gessler, Dominic J, Zhan, Wei, Gallagher, Thomas L, Gao, Guangping. 2024. Adeno-associated virus as a delivery vector for gene therapy of human diseases. In Signal transduction and targeted therapy, 9, 78. doi:10.1038/s41392-024-01780-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38565561/
2. Chao, Jianfei, Feng, Lizhao, Ye, Peng, Matalon, Reuben, Shi, Yanhong. 2022. Therapeutic development for Canavan disease using patient iPSCs introduced with the wild-type ASPA gene. In iScience, 25, 104391. doi:10.1016/j.isci.2022.104391. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35637731/
3. Xie, Qing, Chen, Xiupeng, Ma, Hong, Gao, Guangping, Xie, Jun. 2024. Improved gene therapy for spinal muscular atrophy in mice using codon-optimized hSMN1 transgene and hSMN1 gene-derived promotor. In EMBO molecular medicine, 16, 945-965. doi:10.1038/s44321-024-00037-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38413838/
4. Wang, Dan, Zhang, Feng, Gao, Guangping. . CRISPR-Based Therapeutic Genome Editing: Strategies and In Vivo Delivery by AAV Vectors. In Cell, 181, 136-150. doi:10.1016/j.cell.2020.03.023. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32243786/