Csf1r-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Csf1r-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-01902

品系全称

C57BL/6JCya-Csf1rem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-12978-Csf1r-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Csf1r-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-01902) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型
MAPK信号通路
PI3K-Akt信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
colony stimulating factor 1 receptor
基因别称
CD115,CSF-1R,Csfmr,Fim-2,Fim2,Fms,M-CSF-R,M-CSFR
染色体号
Chr 18 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001037859 | Ensembl: ENSMUST00000025523
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 3~5
敲除长度
~2.9 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:1339758Homozygotes for a targeted null mutation exhibit skeletal, sensory, and reproductive abnormalities associated with severe deficiencies in osteoclasts, macrophages, and brain microglia.
Csf1r,也称为集落刺激因子1受体(Colony Stimulating Factor 1 Receptor),是一种重要的受体酪氨酸激酶,在巨噬细胞、单核细胞和骨髓细胞等多种细胞类型中表达。CSF1R是巨噬细胞发育和生存的关键调节因子,其信号通路在免疫反应、组织修复、炎症反应和肿瘤微环境形成等方面发挥重要作用。Csf1r基因的突变或异常表达与多种疾病的发生发展密切相关,包括白质脑病、癫痫、阿尔茨海默病、神经性疼痛和胶质瘤等。

自2012年发现CSF1R基因突变与家族性弥漫性白质脑病伴球形细胞(HDLSS)相关以来,全球已发现超过70种不同的CSF1R基因突变。CSF1R相关白质脑病临床表现为额颞叶痴呆样症状,伴有运动症状,包括锥体系和锥体外系体征。女性患者比男性患者更早出现临床症状。脑影像学表现为白质异常、胼胝体变薄、白质扩散受限和脑钙化等特征。病理学表现为原发性轴突病继发脱髓鞘。Csf1r基因突变导致CSF1R信号通路紊乱,进而引起白质变性。CSF1R主要在巨噬细胞中表达,因此CSF1R相关白质脑病代表了原发性微胶质病,其中巨噬细胞在发病机制中起关键作用[1]。

研究发现,Csf1r基因的增强子区存在一个高度保守的超级增强子,称为fms基因内调控元件(FIRE)。在哺乳动物中,Csf1r位点包含FIRE,其调控CSF1R的表达和组织巨噬细胞的发展。小鼠中FIRE的基因组缺失会导致CSF1R表达和组织巨噬细胞发育的特异性影响。FIRE缺失的小鼠缺乏胚胎、脑微胶质细胞以及皮肤、肾脏、心脏和腹膜中的常驻巨噬细胞。其他巨噬细胞群体和单核细胞的稳态不受影响,但骨髓中的单核细胞及其祖细胞缺乏表面CSF1R。Csf1rΔFIRE/ΔFIRE小鼠健康且繁殖能力正常,没有报道Csf1r-/-小鼠的生长、神经或发育异常。Csf1rΔFIRE/ΔFIRE小鼠为探索成年动物中组织特异性巨噬细胞群体的稳态、生理和免疫学功能提供了一个模型[2]。

慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)是一种常见的鼻窦炎症性疾病,具有高度异质性。越来越多的证据表明,巨噬细胞的浸润,尤其是M2巨噬细胞在CRSwNP的发病机制中起着关键作用。研究发现,CSF1R在M2巨噬细胞中表达,与CRSwNP的发病机制密切相关。在CRSwNP中,CSF1R相关的差异表达基因主要富集在免疫反应和细胞外基质结构中。研究还发现,CSF1R等基因可能是CRSwNP中M2巨噬细胞的潜在生物标志物,进一步研究这些基因有助于更好地了解疾病进展并确定潜在的治疗靶点[3]。

神经性疼痛(NP)严重影响了患者的生活质量。研究发现,CSF1R在NP的发生发展中起着重要作用。在神经性疼痛小鼠模型中,CSF1R的表达显著升高,并且抑制CSF1R可以减轻NP症状。CSF1R的信号通路参与调节NP,与脊髓背角微胶质细胞的活性变化相关。这表明CSF1R可能是治疗NP的潜在靶点[4]。

CSF1R基因的突变与CSF1R微胶质脑病相关。研究发现,两个独立的中国家庭中存在CSF1R基因的罕见突变,导致CSF1R微胶质脑病的发生。这些突变导致了CSF1R信号通路的紊乱,进而引起白质变性。研究还发现,CSF1R微胶质脑病患者在脑影像学上表现为对称性、融合性、弥漫性深部白质改变、额顶叶萎缩和胼胝体变薄等特征。这些发现为CSF1R微胶质脑病的早期诊断和治疗提供了重要的参考[5]。

CSF1R信号通路在癫痫的发生发展中起着重要作用。研究发现,CSF1R信号通路中的基因调控网络(GRN)在癫痫中存在动态变化。炎症刺激可以诱导GRN的不可逆双稳态,从而需要长期抑制CSF1R GRN才能获得治疗效果。细胞间的异质性可能造成治疗反应的差异。这些发现为癫痫的治疗提供了理论基础,并为开发新型抗癫痫药物提供了思路[6]。

CSF1R基因的表达受RT-DOb基因的调控,RT-DOb基因在阿尔茨海默病(AD)中表达上调。研究发现,RT-DOb基因可以调节巨噬细胞和微胶质细胞之间的通信,从而影响AD的发病。RT-DOb基因可以作为AD的潜在治疗靶点,进一步研究可以帮助更好地理解AD的发病机制,并寻找新的治疗策略[7]。

CSF1R信号通路在成年大脑中维持微胶质细胞的稳态。研究发现,选择性抑制CSF1R可以导致大脑中99%的微胶质细胞消失。然而,微胶质细胞缺失的大脑可以在抑制剂停止后1周内完全重新填充新的微胶质细胞。这表明微胶质细胞在成年大脑中依赖于CSF1R信号通路,并且存在微胶质细胞祖细胞[8]。

CSF1R信号通路在胶质瘤的进展中起着重要作用。研究发现,CSF1R信号通路的抑制可以改变巨噬细胞的极化状态,从而抑制胶质瘤的生长。CSF1R信号通路的抑制可以作为一种潜在的治疗策略,用于治疗胶质瘤[9]。

CSF1R基因的转录调控在造血过程中起着重要作用。研究发现,CSF1R基因的转录受到精细的调控,以维持巨噬细胞分化和发育的平衡。CSF1R基因的异常表达与多种肿瘤的发生发展密切相关[10]。

综上所述,CSF1R基因在多种疾病的发生发展中起着重要作用,包括白质脑病、癫痫、阿尔茨海默病、神经性疼痛和胶质瘤等。CSF1R信号通路参与调节免疫反应、组织修复、炎症反应和肿瘤微环境形成等生物学过程。CSF1R基因的突变或异常表达可以导致CSF1R信号通路的紊乱,进而引起白质变性、神经性疼痛和胶质瘤等疾病。进一步研究CSF1R信号通路的功能和调控机制,有助于开发新型治疗策略,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Konno, Takuya, Kasanuki, Koji, Ikeuchi, Takeshi, Dickson, Dennis W, Wszolek, Zbigniew K. 2018. CSF1R-related leukoencephalopathy: A major player in primary microgliopathies. In Neurology, 91, 1092-1104. doi:10.1212/WNL.0000000000006642. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30429277/
2. Rojo, Rocío, Raper, Anna, Ozdemir, Derya D, Hume, David A, Pridans, Clare. 2019. Deletion of a Csf1r enhancer selectively impacts CSF1R expression and development of tissue macrophage populations. In Nature communications, 10, 3215. doi:10.1038/s41467-019-11053-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31324781/
3. Zhu, Ying, Sun, Xiwen, Tan, Shaolin, Lin, Hai, Zhang, Weitian. 2022. M2 macrophage-related gene signature in chronic rhinosinusitis with nasal polyps. In Frontiers in immunology, 13, 1047930. doi:10.3389/fimmu.2022.1047930. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36466903/
4. Xu, Chao, Zheng, HuanYu, Liu, TianYu, Zhang, YunPeng, Feng, Yi. 2021. Bioinformatics analysis identifies CSF1R as an essential gene mediating Neuropathic pain - Experimental research. In International journal of surgery (London, England), 95, 106140. doi:10.1016/j.ijsu.2021.106140. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34628075/
5. Jiang, Jiwei, Li, Wenyi, Wang, Xiaohong, Wang, Yanli, Xu, Jun. 2022. Two Novel Intronic Mutations in the CSF1R Gene in Two Families With CSF1R-Microglial Encephalopathy. In Frontiers in cell and developmental biology, 10, 902067. doi:10.3389/fcell.2022.902067. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35721475/
6. Gérard, Claude, De Mot, Laurane, Cordi, Sabine, van Eyll, Jonathan, Lemaigre, Frédéric P. 2021. Temporal dynamics of a CSF1R signaling gene regulatory network involved in epilepsy. In PLoS computational biology, 17, e1008854. doi:10.1371/journal.pcbi.1008854. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33819288/
7. Khayer, Nasibeh, Motamed, Nasrin, Marashi, Sayed-Amir, Goshadrou, Fatemeh. 2023. RT-DOb, a switch gene for the gene pair {Csf1r, Milr1}, can influence the onset of Alzheimer's disease by regulating communication between mast cell and microglia. In PloS one, 18, e0288134. doi:10.1371/journal.pone.0288134. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37410787/
8. Elmore, Monica R P, Najafi, Allison R, Koike, Maya A, West, Brian L, Green, Kim N. . Colony-stimulating factor 1 receptor signaling is necessary for microglia viability, unmasking a microglia progenitor cell in the adult brain. In Neuron, 82, 380-97. doi:10.1016/j.neuron.2014.02.040. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24742461/
9. Pyonteck, Stephanie M, Akkari, Leila, Schuhmacher, Alberto J, Daniel, Dylan, Joyce, Johanna A. 2013. CSF-1R inhibition alters macrophage polarization and blocks glioma progression. In Nature medicine, 19, 1264-72. doi:10.1038/nm.3337. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24056773/
10. Bonifer, Constanze, Hume, David A. 2008. The transcriptional regulation of the Colony-Stimulating Factor 1 Receptor (csf1r) gene during hematopoiesis. In Frontiers in bioscience : a journal and virtual library, 13, 549-60. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17981568/