Abcb1b-flox 基因敲除小鼠

ABCB1B，也称为多药耐药蛋白1B，是一种重要的ATP结合盒（ABC）转运蛋白，参与细胞内外物质转运。ABCB1B在多种生物学过程中发挥重要作用，包括细胞保护、药物代谢、免疫应答和生殖系统功能调节。

ABCB1B与阿片类药物引起的痛觉过敏、耐受性和依赖性密切相关。研究发现，ABCB1B基因的遗传变异可以调节阿片类药物引起的痛觉过敏程度。在16个品系的近交系小鼠中，经过4天的吗啡处理后，研究人员测量了小鼠对热刺激的反应程度。通过分析数据，发现几个与热痛觉过敏特征强烈相关的单倍型块，其中最显著的一个位于ABCB1B基因内。使用P-糖蛋白抑制剂环孢素A和P-糖蛋白基因敲除小鼠的实验结果支持了P-糖蛋白转运蛋白与阿片类药物引起的痛觉过敏之间存在功能性关联的假设。此外，还观察到吗啡脑浓度与阿片类药物引起的痛觉过敏的发展之间存在相关性。这些发现表明，ABCB1B基因的变异可能解释了不同品系小鼠之间在阿片类药物引起的痛觉过敏方面存在的差异，并可能与其他慢性阿片类药物使用的后果有关[1]。

ABCB1B基因在衰老加速小鼠（SAM）中的表达也有研究。研究发现，SAMR1小鼠中存在Abcb1a基因的自发逆转录病毒插入突变，而SAMP8小鼠则没有。研究人员通过实时定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）、蛋白质印迹和免疫组化技术，检测了SAMR1小鼠、Abcb1a基因突变小鼠和没有该突变的SAMP8小鼠的脑组织中Abcb1a和Abcb1b基因的表达。结果显示，与SAMP8相比，SAMR1小鼠的脑组织中Abcb1a基因的表达降低，而Abcb1b基因的表达增加。这表明，SAMR1小鼠的Abcb1a基因表达和P-糖蛋白的减少可能与Abcb1b基因表达的升高有关。此外，研究人员还发现，P-糖蛋白的免疫信号主要存在于血管壁，主要在CD34阳性的内皮细胞和部分星形胶质细胞中。这些发现为研究哪种转运蛋白（Abcb1a或Abcb1b）可以用于脑内药物递送提供了工具[2]。

ABCB1B基因在血-睾屏障（BTB）的动态中也发挥重要作用。在精子发生过程中，未成熟的精细胞穿过BTB进入曲细精管的顶部分室进行进一步发育。这个过程涉及到BTB的大量连接解聚和重组。P-糖蛋白是由两个基因编码的，即Abcb1a和Abcb1b。研究发现，同时沉默Abcb1a和Abcb1b基因会阻碍BTB的完整性。然而，Abcb1a和Abcb1b在调节BTB动态中的个体作用尚未得到研究。通过RNA干扰技术单独敲低Abcb1a基因，研究人员发现这会阻碍体外Sertoli细胞的通透性屏障，通过重新分配紧密连接蛋白、加速内吞作用和影响内吞囊泡介导的蛋白质转运，从而破坏Sertoli细胞的屏障。F5肽模型被用来诱导原代Sertoli细胞中的细胞连接破坏和随后的重建。F5肽扰动了这个屏障，但其移除后允许屏障重新封闭。研究发现，Abcb1b基因敲低会抑制F5肽移除后屏障的重新封闭，通过抑制BTB上连接蛋白的表达和分布的恢复，以及减少内化连接蛋白向Sertoli细胞界面的迁移。综上所述，Abcb1a对于维持BTB的完整性至关重要，而Abcb1b对于BTB的连接重建至关重要[3]。

ABCB1B基因还与卵巢功能的保护有关。研究发现，使用间充质干细胞来源的细胞外囊泡预处理可以防止化疗引起的卵巢损伤。在化疗前，将间充质干细胞来源的细胞外囊泡直接注入小鼠卵巢中。结果显示，在化疗后，接受细胞外囊泡治疗的小鼠能够维持其发情周期、血清抗米勒氏管激素水平、卵泡发生和生育能力。研究人员发现，细胞外囊泡治疗可以通过上调ATP合酶结合盒转运蛋白，如ABCB1b和ABCC10的表达来保护卵巢功能并保护生育能力[4]。

在彩虹鳟鱼中，研究人员测量了P-糖蛋白亚型abcb1a和abcb1b的转录表达，以确定哪些组织受到P-糖蛋白的保护或参与消除外来物质。研究发现，abcb1a转录本在多种组织中广泛表达，并且通常比abcb1b转录本的表达水平更高。在鳃、大脑和头肾中，abcb1a和abcb1b的转录水平相对相等。肠道组织中abcb1a的表达高于abcb1b（相差3个数量级）。肝组织中没有abcb1b，表明abcb1a是肝防御所依赖的。这表明，abcb1b在保护敏感器官免受循环系统中的化合物侵害方面发挥作用，而abcb1a主要在肝脏和肠道等器官中发挥作用[5]。

ABCB1B基因在胎儿保护中也有重要作用。研究发现，在小鼠的胎盘组织中，Abcb1b mRNA是主要的胎盘亚型，并且在整个妊娠过程中，Abcb1a和Abcb1b mRNA的表达以及ABCB1蛋白水平发生了显著的变化。Abcb1b mRNA在妊娠第9.5天时被检测到，在第12.5天时达到峰值，然后逐渐下降至分娩。Abcb1a mRNA的表达变化与Abcb1b mRNA相似。这些发现表明，在妊娠后期，胎儿对母体循环中的外来物质和天然类固醇的影响可能越来越敏感[6]。

综上所述，ABCB1B基因在多种生物学过程中发挥重要作用，包括细胞保护、药物代谢、免疫应答和生殖系统功能调节。ABCB1B基因的变异可以调节阿片类药物引起的痛觉过敏程度。ABCB1B基因在衰老加速小鼠中的表达变化可能与Abcb1a基因表达和P-糖蛋白的减少有关。ABCB1B基因在血-睾屏障的动态中发挥重要作用，Abcb1a对于维持BTB的完整性至关重要，而Abcb1b对于BTB的连接重建至关重要。ABCB1B基因还与卵巢功能的保护有关，细胞外囊泡治疗可以通过上调ABCB1b和ABCC10的表达来保护卵巢功能并保护生育能力。在彩虹鳟鱼中，abcb1b在保护敏感器官免受循环系统中的化合物侵害方面发挥作用，而abcb1a主要在肝脏和肠道等器官中发挥作用。ABCB1B基因在胎儿保护中也有重要作用，Abcb1b mRNA和ABCB1蛋白水平在妊娠后期逐渐下降，表明胎儿可能越来越容易受到母体循环中的外来物质和天然类固醇的影响[7]。