智鼠故事 
C57BL/6JCya-Col4a3em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Col4a3-flox
产品编号：
S-CKO-01812
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Col4a3-flox mice (Strain S-CKO-01812) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Col4a3em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-12828-Col4a3-B6J-VA
产品编号
S-CKO-01812
基因名
Col4a3
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
[a]3(IV)；alpha3(IV)
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:104688 Homozygotes for targeted null mutations exhibit renal pathology including reduced glomerular filtration, impaired glomerular integrity, and glomerulonephrosis, resulting in uremia, proteinuria, and high mortality in young adults. Auditory thresholds aremildly increased across all test frequencies.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Col4a3位于小鼠的1号染色体，采用基因编辑技术，通过高通量电转受精卵方式，获得Col4a3基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Col4a3-flox小鼠是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Col4a3基因位于小鼠1号染色体上，由52个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TGA终止密码子在52号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于21号至24号外显子，包含422个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Col4a3基因功能的丧失。构建过程包括将基因编辑后的载体注入受精卵，随后对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠表现出肾病理学特征，包括肾小球滤过率降低、肾小球完整性受损和肾小球肾炎，导致尿毒症、蛋白尿和年轻成鼠的高死亡率。此外，所有测试频率下的听觉阈值略有升高。Col4a3基因敲除小鼠的构建为研究Col4a3基因在小鼠体内的功能提供了重要的实验模型。
基因研究概述
COL4A3基因编码Ⅳ型胶原的α3链，Ⅳ型胶原是构成肾小球基底膜（GBM）、内耳耳蜗和眼部结构如角膜、晶状体囊膜和视网膜的主要成分。该基因的突变与多种疾病相关，最显著的是遗传性肾脏疾病——阿尔波特综合征（AS）。AS是一种常染色体显性、隐性或X连锁遗传的疾病，主要特征为进行性肾功能衰竭、血尿、感音神经性耳聋和眼部异常[2]。由于COL4A3基因突变导致的GBM中胶原Ⅳα3α4α5原纤维的异常沉积，是AS发病的分子基础[2]。
在诊断AS方面，专家建议对持续性血尿患者进行遗传学检测，即使怀疑患者是COL4A3或COL4A4基因的杂合性突变携带者，也应进行基因检测，并对一级亲属进行串联检测，因为一级亲属存在肾功能受损的风险[1]。同时，专家还建议COL4A3或COL4A4杂合子不要作为肾脏捐献者[1]。对于持续性蛋白尿和类固醇抵抗性肾病综合征，也建议进行COL4A3-COL4A5基因的变异检测，因为这些症状可能与遗传性局灶性节段性肾小球硬化（FSGS）和家族性IgA肾小球肾炎有关[1]。
在AS的遗传模式中，二基因型AS（即同时存在两个基因的突变）是一个重要概念。当COL4A5基因突变与其他COL4A3或COL4A4基因突变共存时，就会发生二基因型AS。在这种情况下，受影响的个体可能表现出更严重的肾病和更早的肾功能衰竭。男性受影响者由于COL4A5基因突变的影响更大，因此可能会出现更严重的症状[4]。
尽管AS的诊断对于指导治疗和监测疾病进展至关重要，但临床上对COL4A3或COL4A4基因杂合性变异的诊断仍存在一定的困难。一些患者虽然基因检测显示有杂合性变异，但只有轻微的血尿和GBM变薄，而另一些患者则发展为终末期肾病（ESRD）。这表明除了基因变异外，还有其他因素可能影响疾病的严重程度[3]。因此，临床医生需要认识到这种疾病的复杂性，并重新分类以减少当前的混淆[3]。
在治疗方面，尽管目前尚无预防或治愈AS的疗法，但使用肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）抑制剂已被证明可以减缓肾脏疾病进展并延长患者寿命[5]。此外，新的治疗方法正在研究中，包括活性维生素D类似物、抗疟疾药物羟基氯喹和抗糖尿病药物二甲双胍等[5]。未来的基因治疗策略，如伴侣疗法、基因编辑和干细胞疗法，也可能为AS患者带来新的希望[5]。
总之，COL4A3基因的突变是AS和其他遗传性肾脏疾病的重要原因。对COL4A3基因的研究不仅有助于深入了解GBM的复杂性和疾病的遗传基础，而且对于指导诊断、治疗和预后评估具有重要意义。随着对AS病理生理机制的深入了解，未来可能会有更多有效的治疗方法出现，为患者带来更好的生活质量。
参考文献：
1. Savige, Judy, Lipska-Zietkiewicz, Beata S, Watson, Elizabeth, Storey, Helen, Flinter, Frances. 2021. Guidelines for Genetic Testing and Management of Alport Syndrome. In Clinical journal of the American Society of Nephrology : CJASN, 17, 143-154. doi:10.2215/CJN.04230321. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34930753/
2. Chavez, Efren, Goncalves, Stefania, Rheault, Michelle N, Fornoni, Alessia. . Alport Syndrome. In Advances in kidney disease and health, 31, 170-179. doi:10.1053/j.akdh.2024.02.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39004457/
3. Imafuku, Aya, Nozu, Kandai, Sawa, Naoki, Nakanishi, Koichi, Ubara, Yoshifumi. 2020. How to resolve confusion in the clinical setting for the diagnosis of heterozygous COL4A3 or COL4A4 gene variants? Discussion and suggestions from nephrologists. In Clinical and experimental nephrology, 24, 651-656. doi:10.1007/s10157-020-01880-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32232700/
4. Savige, Judy, Renieri, Alessandra, Ars, Elisabet, Lipska-Zietkiewicz, Beata, Gibson, Joel T. 2022. Digenic Alport Syndrome. In Clinical journal of the American Society of Nephrology : CJASN, 17, 1697-1706. doi:10.2215/CJN.03120322. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35675912/
5. Chavez, Efren, Rodriguez, Juanly, Drexler, Yelena, Fornoni, Alessia. 2022. Novel Therapies for Alport Syndrome. In Frontiers in medicine, 9, 848389. doi:10.3389/fmed.2022.848389. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35547199/
