Atp6v1b2-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Atp6v1b2-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-01355

品系全称

C57BL/6JCya-Atp6v1b2em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-11966-Atp6v1b2-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Atp6v1b2-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-01355) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型
mTOR信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
ATPase, H+ transporting, lysosomal V1 subunit B2
基因别称
Atp6b2,HO57
染色体号
Chr 8 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007509.3 | Ensembl: ENSMUST00000006435
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~556 bp
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:109618Mice homozygous for a single point mutation show slow postnatal weight gain, abnormal hippocampus CA1 region morphology, cognitive deficits, and environmentally induced seizures. Homozygosity for the p.R506* mutation leads to hyperactivity, decreased anxiety, lower chemically induced seizure threshold and stimuli-induced seizures.
ATP6V1B2基因编码的是V-ATPase(质子泵)的V1B2亚单位,这是一种负责将质子从细胞质转运到细胞器内部的多亚基酶,如溶酶体、内体和突触囊泡。V-ATPase的质子泵作用对于维持这些细胞器的正常酸化功能至关重要,因为酸化是多种酶类活化和细胞内信号传导的必要条件。ATP6V1B2基因的突变会导致多种临床综合征,包括DDOD(显性遗传性耳聋-甲营养不良症)、DOORS(耳聋、甲营养不良、骨营养不良、智力障碍和癫痫症)和Zimmermann-Laband综合征,这些疾病都伴有先天性感音神经性耳聋和甲营养不良,并且可能伴有不同程度的智力障碍和癫痫。

在研究ATP6V1B2基因的病理机制中,一些研究通过建立携带ATP6V1B2基因突变的转基因小鼠模型,揭示了该基因突变导致的病理变化。例如,携带ATP6V1B2基因c.1516 C > T (p.Arg506∗)突变的转基因小鼠表现出早期隐匿性听力损失和晚期听力下降。这些小鼠的毛细胞中Atp6v1b1的转录水平增加,这可能是一种代偿机制,用以补偿Atp6v1b2的功能缺失。此外,溶酶体功能障碍和随后的自噬通量阻塞导致螺旋神经节神经元的退化,进一步损害听力。通过腹腔注射凋亡抑制剂BIP-V5,改善了突变小鼠的表型和病理结果,这为未来治疗相关听力损失提供了方向[1]。

ATP6V1B2基因突变与癫痫性脑病也有相关性。例如,一个婴儿患有严重的癫痫性脑病,伴有小头畸形和严重的发育迟缓,经全外显子测序诊断为ATP6V1B2基因的失功能突变。这一发现扩展了ATP6V1B2相关疾病谱,并增加了ATP6V1B2作为早期癫痫性脑病基因的可能性[2]。

为了研究ATP6V1B2基因突变引起的表型,一些研究使用了基因编辑技术。例如,研究人员利用CRISPR/Cas9技术成功纠正了一个DDOD患者iPSC中的ATP6V1B2基因突变,生成了一个基因矫正的人类同基因iPSC系。这个iPSC系的表征显示其具有正常的核型、多能性状态,并能够在体外分化为内胚层、中胚层和外胚层[3]。

进一步的研究表明,ATP6V1B2基因的p.Arg506*变异在小鼠中导致过度活动和癫痫发作。行为测试显示,这些小鼠表现出运动过度和较少的焦虑相关行为。此外,脑电图分析表明,Atp6v1b2emR506*突变小鼠具有间期癫痫活动,并且杂合和纯合小鼠对戊四氮的惊厥阈值降低。这些结果确认了ATP6V1B2基因的变异可以导致癫痫,并且Atp6v1b2emR506*杂合小鼠模型是进一步研究V-ATPase相关癫痫和疾病病理生理学和潜在治疗的宝贵工具[4]。

通过对多个DOORS综合征患者的基因分析,研究人员发现了一个ATP6V1B2基因的截断变异(NM_001693.4:c.1516C>T; p.Arg506*)在多个不相关的家庭中存在。这些患者表现出耳聋、甲营养不良和手指/脚趾异常,并且大多数家庭有发育迟缓或智力障碍,一些个体还患有癫痫。这一发现表明DDOD和DOORS综合征可能位于一个临床和分子上相关的疾病谱上[5]。

此外,一些研究还关注了ATP6V1B2基因突变导致的神经病理学改变。例如,一个72岁的DOORS综合征患者,在ATP6V1B2基因中发现了一个p.R506X突变,其临床表现包括行为改变、锥体束征和帕金森症。神经病理学评估揭示了边缘系统tauopathy,包括银染颗粒病、原发性年龄相关tauopathy和年龄相关tau-星形细胞病。这些tauopathy可能是由于溶酶体和/或线粒体功能障碍引起的,类似于Niemann-Pick C型疾病等其他溶酶体疾病中的早发性神经退行性疾病[6]。

为了治疗ATP6V1B2基因突变引起的听力损失,研究人员开发了基因治疗策略。例如,他们生成了一种毛细胞特异性敲除小鼠模型(Atp6v1b2fl/fl;Atoh1Cre/+),该模型具有与人类相同的表型,包括毛细胞丢失和溶酶体形态和功能的异常。通过将携带mAtp6v1b2基因的AAV-ie-Eh3病毒载体单次注射到小鼠的内耳中,成功地防止了毛细胞退化,恢复了溶酶体的形态,并在至少24周内有效地挽救了听觉和前庭功能。这些发现突出了Atp6v1b2在溶酶体功能中的关键作用,并证明了AAV-ie-Eh3作为内耳治疗的有力基因递送工具。这项研究为ATP6V1B2相关听力损失和前庭功能障碍建立了一种新的治疗范式,具有重大的临床潜力[7]。

总的来说,ATP6V1B2基因的突变与多种临床综合征相关,包括DDOD、DOORS和Zimmermann-Laband综合征,这些综合征都伴有先天性感音神经性耳聋、甲营养不良、智力障碍和癫痫。通过建立转基因小鼠模型、基因编辑技术和基因治疗策略,研究人员揭示了ATP6V1B2基因突变导致的病理机制和潜在的干预方法。这些研究结果为未来开发针对ATP6V1B2相关疾病的诊断和治疗方法提供了重要的理论基础和实验依据。

参考文献:
1. Qiu, Shiwei, Zhao, Weihao, Gao, Xue, Cao, Peng, Yuan, Yongyi. 2021. Syndromic Deafness Gene ATP6V1B2 Controls Degeneration of Spiral Ganglion Neurons Through Modulating Proton Flux. In Frontiers in cell and developmental biology, 9, 742714. doi:10.3389/fcell.2021.742714. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34746137/
2. Inuzuka, Luciana Midori, Macedo-Souza, Lúcia Inês, Della-Rippa, Bruno, Garzon, Eliana, Kok, Fernando. . ATP6V1B2-related epileptic encephalopathy. In Epileptic disorders : international epilepsy journal with videotape, 22, 317-322. doi:10.1684/epd.2020.1166. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32597767/
3. Gao, Xue, Qiu, Shi-Wei, Wang, Wei-Qian, Dai, Pu, Yuan, Yong-Yi. 2021. Generation of a gene corrected human isogenic iPSC line (CPGHi002-A-1) from a DDOD patient with heterozygous c.1516 C>T mutation in the ATP6V1B2 gene. In Stem cell research, 53, 102271. doi:10.1016/j.scr.2021.102271. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33714068/
4. Rousseau, Justine, Tene Tadoum, Samuel Boris, Lavertu Jolin, Marisol, Rossignol, Elsa, Campeau, Philippe M. 2023. The ATP6V1B2 DDOD/DOORS-Associated p.Arg506* Variant Causes Hyperactivity and Seizures in Mice. In Genes, 14, . doi:10.3390/genes14081538. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37628590/
5. Beauregard-Lacroix, Eliane, Pacheco-Cuellar, Guillermo, Ajeawung, Norbert F, Hennekam, Raoul C M, Campeau, Philippe M. 2020. DOORS syndrome and a recurrent truncating ATP6V1B2 variant. In Genetics in medicine : official journal of the American College of Medical Genetics, 23, 149-154. doi:10.1038/s41436-020-00950-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32873933/
6. Zádori, Dénes, Szalárdy, Levente, Reisz, Zita, Campeau, Philippe M, Klivényi, Péter. 2020. Clinicopathological Relationships in an Aged Case of DOORS Syndrome With a p.Arg506X Mutation in the ATP6V1B2 Gene. In Frontiers in neurology, 11, 767. doi:10.3389/fneur.2020.00767. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32849222/
7. Wei, Gege, Qiu, Shiwei, Gao, Xue, Dai, Pu, Yuan, Yongyi. 2025. Single Administration of AAV-mAtp6v1b2 Gene Therapy Rescues Hearing and Vestibular Disorders Caused by Atp6v1b2-Induced Lysosomal Dysfunction in Hair Cells. In Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany), , e2408878. doi:10.1002/advs.202408878. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40068100/