Cnmd-flox 基因敲除小鼠

Cnmd，即Chondromodulin，是一种334个氨基酸的II型跨膜糖蛋白，具有furin切割位点和潜在的糖基化位点。它主要在健康和发育中的无血管软骨以及健康的心脏瓣膜中表达。Cnmd在软骨内骨化过程中通过调节血管生成发挥重要作用。其抗血管生成和软骨生成特性归因于其在组织发育、稳态、修复和再生以及疾病预防中的作用。Cnmd促进软骨细胞分化，并受多种转录因子的调节，如Sox9、Sp3、YY1、p300、Pax1和Nkx3.2。Cnmd表达下调与骨关节炎的发生和发展有关。Cnmd还可能通过抑制分解代谢活动和介导抗炎作用来延缓骨关节炎的发展。Cnmd在感染性心内膜炎和癌症中的致病作用也得到了研究。目前，关于Cnmd受体、细胞信号传导以及Cnmd的分子作用机制的了解还比较初步。深入研究Cnmd的作用及其机制将为开发Cnmd作为治疗骨关节炎、感染性心内膜炎和癌症的药物靶点以及潜在的再生生物工程应用开辟道路[2]。

在人类诱导多能干细胞（iPSCs）的研究中，Cnmd被确认为一种独特的 pluripotency 标记基因。通过使用长读纳米孔转录组测序，研究人员发现了172个与当前指南未覆盖的细胞状态相关的基因。其中，Cnmd被验证为 pluripotency 的独特标记基因之一。这些基因被用于开发一个基于机器学习的评分系统，称为"hiPSCore"，它可以准确地区分 pluripotent 和分化细胞，并预测它们成为2D细胞和3D类器官的潜力。这为iPSCs的质量控制提供了改进，减少了时间、主观性和资源的使用，从而提高了iPSCs在科学和医学应用中的质量[1]。

此外，Cnmd还被用于检测残留的未分化iPSCs。在检测残留未分化iPSCs的方法中，ESRG、CNMD和SFRP2等标记基因被用于检测分化细胞产品中的残留细胞。这些方法可以提高细胞产品的安全性，确保没有未分化的iPSCs混入其中，从而避免移植后肿瘤形成的风险[3][5]。

在单细胞转录组研究中，Cnmd被发现标记了一组过渡上皮细胞，这些细胞沿着感觉上皮的周围表达。这些细胞在耳蜗扩张过程中表现出动态的增殖阶段，以产生新的支持细胞，然后协调分化为毛细胞。这揭示了非感觉上皮细胞对小鼠感觉上皮生长的贡献[4]。

综上所述，Cnmd是一种重要的II型跨膜糖蛋白，在软骨细胞分化、软骨内骨化、骨关节炎和感觉上皮细胞发育中发挥重要作用。Cnmd还作为一种 pluripotency 标记基因，用于检测残留的未分化iPSCs，从而提高细胞产品的安全性。深入研究Cnmd的作用及其机制将为开发Cnmd作为治疗骨关节炎、感染性心内膜炎和癌症的药物靶点以及潜在的再生生物工程应用开辟道路。