Nfatc3-flox 基因敲除小鼠

NFATc3，也称为核因子活化T细胞胞浆成员3，是一种重要的转录因子。NFATc3属于NFAT（核因子活化T细胞）家族，这个家族的转录因子在免疫系统中发挥着关键作用。NFAT蛋白主要在免疫系统细胞中表达，参与调控细胞因子基因和其他对免疫反应至关重要的基因的转录。NFAT蛋白的活性受钙/钙调蛋白依赖性磷酸酶钙调神经磷酸酶的严密调控，钙调神经磷酸酶是免疫抑制剂环孢素A和FK506的主要抑制靶点。钙调神经磷酸酶通过与NFAT家族保守的N端调节结构域相互作用，控制NFAT蛋白从激活细胞的细胞质到细胞核的转位。NFAT蛋白的DNA结合结构域与Rel家族蛋白的结构相似，Rel和NFAT蛋白在某些细胞因子基因的调节元件上具有一些结合重叠的能力。NFAT还因其与转录因子AP-1（Fos/Jun）家族的协同结合能力而显著，在许多由免疫系统细胞诱导转录的基因的调节区域发现复合NFAT:AP-1位点[2]。

NFATc3在多种生物学过程中发挥作用，包括炎症反应、组织重塑和纤维化。在肺部疾病中，NFATc3在肺泡上皮细胞损伤后释放的细胞因子激活巨噬细胞中起着重要作用。NFATc3的表达在小鼠和IPF患者的肺组织和肺巨噬细胞中升高。NFATc3的缺乏对博来霉素诱导的肺损伤和纤维化具有保护作用。将NFATc3+/+巨噬细胞转移到NFATc3+/-小鼠中，恢复了小鼠对博来霉素诱导的肺纤维化的易感性。此外，在体外用IL-33或博来霉素处理的上皮细胞条件培养基处理NFATc3+/+巨噬细胞，增加了CCL2和CXCL2的产生，但在NFATc3+/-小鼠的巨噬细胞中没有增加。CXCL2启动子-pGL3萤光素酶报告载体在共转化NFATc3表达载体时显示出增强的报告活性。更重要的是，向NFATc3+/-小鼠外源性给予重组CXCL2，增加了纤维化标志物，并加剧了博来霉素处理小鼠的IPF表型。这些数据首次表明，NFATc3通过调节巨噬细胞中的CCL2和CXCL2基因表达来调节肺纤维化[1,4]。

在肥胖和代谢性疾病中，巨噬细胞浸润到脂肪组织是诱导脂肪组织功能障碍的关键病理因素，并导致肥胖诱导的炎症和代谢紊乱。NFATc3是脂肪组织中巨噬细胞抗炎M2极化的转录因子之一，它促进巨噬细胞抗炎M2极化，并可能用于治疗肥胖和其他代谢疾病。在肥胖脂肪组织中，巨噬细胞的异质性增加，导致脂肪组织功能受损，包括抑制脂肪生成、促进炎症、胰岛素抵抗和纤维化。NFATc3等转录因子可能被用作治疗肥胖和代谢疾病的潜在靶点[3]。

在胰腺癌中，NFATc3在人类胰腺导管腺癌（PDAC）细胞中被激活，并且NFATc3的过度激活与PDAC的晚期和PDAC患者生存时间短相关。在缺氧条件下，NFATc3在K384位点被SEN3介导的脱SUMO化，这损害了NFATc3与磷酸激酶GSK-3β之间的相互作用，随后减少了NFATc3的磷酸化和增加了其核内占据。敲低SEN3显著减少了缺氧诱导的NFATc3核内占据。这些结果突出了SEN3介导的脱SUMO化作为NFATc3的重要调节剂，这对于PDAC肿瘤在缺氧条件下的进展至关重要[5]。

在高脂饮食诱导的肥胖小鼠中，NFATc3的表达水平在胰岛中降低。腺病毒介导的NFATc3过表达增强了培养的小鼠胰岛的葡萄糖刺激胰岛素分泌和β细胞基因表达。在高脂饮食喂养的Nfatc3-/-小鼠中，β细胞质量和与β细胞增殖和功能相关的基因表达减少。这些发现表明，NFATc3在维持肥胖小鼠对胰腺β细胞补偿性生长和基因表达的响应方面发挥作用[6]。

在神经元中，NFATc3是NFAT家族转录因子的主要成员，它在神经元中发挥促凋亡作用。Trim39作为NFATc3的E3泛素连接酶，通过与NFATc3结合和泛素化来降低NFATc3的蛋白水平和转录活性。沉默内源性Trim39可减少NFATc3的泛素化并增加其活性，从而导致神经元凋亡增强。此外，Trim39被鉴定为一个新的SUMO靶向E3泛素连接酶（STUbL）。突变NFATc3中的SUMO化位点或Trim39中的SUMO相互作用基序，可以减少NFATc3/Trim39相互作用和Trim39诱导的NFATc3泛素化。此外，Trim39优先泛素化SUMO化的NFATc3形式。因此，SUMO化缺陷的NFATc3突变体在神经元中表现出稳定性增加和促凋亡活性增强。这些数据表明，Trim39通过作为NFATc3的STUbL来调节神经元凋亡[7]。

综上所述，NFATc3是一种重要的转录因子，在免疫系统和多种生物学过程中发挥关键作用。NFATc3在肺纤维化、肥胖、胰腺癌和神经元凋亡中发挥着重要作用。NFATc3的调控和功能机制对于理解疾病的发病机制和开发新的治疗方法具有重要意义。