智鼠故事 
C57BL/6JCya-Pld1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Pld1-flox
产品编号：
S-CKO-04340
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Pld1-flox mice (Strain S-CKO-04340) 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-Pld1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-18805-Pld1-B6J-VA
产品编号
S-CKO-04340
基因名
Pld1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Pld1a；Pld1b；mPLD1
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:109585 Homozygotes for a null allele show reduced tumor growth and angiogenesis. Homozygotes for a second null allele show abnormal hepatic autophagy after food restriction. Homozygotes for a third null allele show altered platelet activation and protection from thrombosis and ischemic brain injury.
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
在研小鼠
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Pld1位于小鼠的3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Pld1基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Pld1-flox小鼠模型由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建，其目的在于创建一种Pld1基因的条件性敲除小鼠模型（C57BL/6JCya）。Pld1基因位于小鼠3号染色体上，包含27个外显子，ATG起始密码子位于2号外显子，TAA终止密码子位于27号外显子。该模型的构建过程涉及选择12号外显子作为条件性敲除区域（cKO区域），通过基因编辑技术删除这一区域，预期会导致小鼠Pld1基因的功能丧失。赛业生物（Cyagen）利用BAC克隆RP24-74N9为模板，通过PCR技术生成同源臂和cKO区域，并构建靶向载体。出生的小鼠通过PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带一个null等位基因的纯合子表现出肿瘤生长和血管生成减少；携带第二个null等位基因的纯合子则在食物限制后出现异常的肝细胞自噬；携带第三个null等位基因的纯合子则表现出血小板活性的改变，并保护免受血栓和缺血性脑损伤。Pld1-flox小鼠模型可用于研究Pld1基因在小鼠体内的功能，包括其在肿瘤生长、血管生成、肝细胞自噬、血小板活性和脑损伤保护中的作用。
基因研究概述
Pld1基因编码的磷脂酶D1（PLD1）是一种重要的酶，它在多种生物学过程中发挥着关键作用。PLD1主要催化磷脂酰胆碱（PC）转化为磷脂酸（PA），这一过程在细胞信号传导、细胞骨架重组和囊泡转运等方面具有重要作用。PA作为一种第二信使，参与调节细胞内多种信号通路，包括PI3K/AKT、ERK1/2等，影响细胞的增殖、分化和凋亡等生物学行为。
PLD1在卵母细胞减数分裂过程中发挥重要作用。研究表明，PLD1在卵母细胞减数分裂过程中稳定表达，并与纺锤体、RAB11A+囊泡和自噬体直接相互作用。遗传或化学抑制PLD1会干扰微管组织中心（MTOC）的聚集、纺锤体组装及其皮质迁移，同时降低PtdIns(4,5)P2、磷酸化CFL1（p-CFL1[Ser3]）和ACTR2的水平及其在MTOC、纺锤体和囊泡上的定位。此外，在PLD1抑制的卵母细胞中，囊泡大小显著减小，而细胞质中的F-肌动蛋白密度急剧增加，自噬体的不对称分布被破坏，整个自噬过程显著增强。外源性添加PtdIns(4,5)P2或过表达CFL1超磷酸化突变体（CFL1S3E）可以显著改善PLD1耗尽的卵母细胞中极性MTOC聚焦和纺锤体结构，而过表达ACTR2可以挽救MTOC聚集、纺锤体组装及其不对称定位[1]。
PLD1在自噬过程中发挥重要作用。HS1BP3是一种PX结构域蛋白，它是自噬体的形成中的负调节因子。HS1BP3定位于ATG16L1-和ATG9阳性的自噬体前体，这些前体来自再循环内体，并与LC3阳性的吞噬泡融合。HS1BP3的PX结构域与磷脂酸（PA）和3'-磷酸化的磷脂酰肌醇相互作用。当HS1BP3耗尽时，细胞内PA含量增加，这源于PA产生酶PLD活性的增加以及PLD1向ATG16L1阳性膜的定位增加。研究表明，HS1BP3通过降低ATG16L1阳性自噬体前体膜的PA含量，抑制PLD1活性和定位来负调节自噬[2]。
PLD1在神经元发育中发挥重要作用。研究表明，PLD1与蛋白激酶D1（PKD1）相互作用，并通过激活PKD1来促进树突棘的形态发生。PLD1的敲低导致树突棘密度和面积的减少，而过表达PLD1则增加树突棘的密度和面积。PLD1通过调节N-钙粘蛋白的膜水平来促进树突棘的发育。进一步研究表明，PLD1对表面N-钙粘蛋白的调节与ADAM10介导的N-钙粘蛋白裂解有关[3,8]。
PLD1在肿瘤发生发展中也发挥重要作用。在胰腺导管腺癌（PDAC）中，PLD1与核磷蛋白1（NPM1）结合，触发NPM1的核转位，NPM1作为转录因子上调IL7R表达。IL-7结合IL7R后，激活JAK1/STAT5信号通路，增加抗凋亡蛋白BCL-2的表达，从而诱导吉西他滨耐药性。PLD1抑制剂Vu0155069靶向PLD1，诱导吉西他滨耐药的PDAC细胞凋亡。PLD1通过与非酶相互作用结合NPM1，进一步促进下游JAK1/STAT5/Bcl-2信号通路，抑制任何通路参与者都可以增加吉西他滨敏感性[4]。
PLD1在血管疾病中也发挥重要作用。研究表明，PLD1缺乏抑制了损伤血管的内膜形成。PLD1缺乏通过抑制ERK1/2和AKT信号通路减少了血管平滑肌细胞（VSMC）的增殖。免疫组化染色和流式细胞术分析显示，PLD1缺乏的VSMC中活性氧（ROS）水平降低。过氧化氢刺激增加细胞内ROS，恢复了PLD1缺乏的VSMC中ERK和AKT的活性，而N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）清除剂降低了野生型VSMC中ROS的水平，从而降低了它们的活性。这些结果表明，PLD1在血管疾病中发挥重要作用，PLD1通过促进ROS的产生来介导VSMC增殖信号[5]。
PLD1在膀胱癌中也发挥重要作用。PLD1敲低显著抑制人膀胱癌细胞系中的细胞侵袭，MMP-13被观察到介导这种效应。在小鼠膀胱癌发生模型中，PLD1敲除抑制了侵袭性膀胱癌的发展。全转录组分析表明，MMP-13是肿瘤侵袭的潜在基因，NF-κB是其转录调节因子。此外，PA处理增加了MMP-13的表达，这与NF-κB p65磷酸化水平一致。这些结果表明，PLD1通过NF-κB信号通路调节MMP-13表达，促进膀胱癌的肿瘤侵袭[6]。
PLD1在巨噬细胞极化中也发挥重要作用。PLD1和PLD2分别与Toll样受体4（TLR4）和IL-4受体（IL-4R）选择性结合，并通过LPS-MyD88轴和IL-4-JAK3信号通路分别调节M1和M2巨噬细胞的极化。PLD1和PLD2对于M1极化和M2极化是必不可少的。PLD1的遗传和药理学靶向可以保护LPS诱导的败血症、卡地毒素诱导的肌肉损伤和皮肤损伤，通过促进向M2的转化。PLD2的缺失通过促进向M1的转化加剧了疾病的严重程度。Foxp3+调节性T细胞的增强招募也影响了Pld1LyzCre巨噬细胞的抗炎表型。这些研究表明，PLD同工酶在巨噬细胞极化中发挥着重要作用，为巨噬细胞调节的药理学干预提供了潜在的治疗策略[7]。
综上所述，PLD1是一种重要的酶，参与调节多种生物学过程，包括卵母细胞减数分裂、自噬、神经元发育、肿瘤发生发展、血管疾病和巨噬细胞极化等。PLD1的研究有助于深入理解细胞信号传导和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Zhang, Jiaqi, Tian, Ying, Xu, Xiangning, Liang, Yuanjing, Ma, Wei. 2024. PLD1 promotes spindle assembly and migration through regulating autophagy in mouse oocyte meiosis. In Autophagy, 20, 1616-1638. doi:10.1080/15548627.2024.2333164. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38513669/
2. Søreng, Kristiane, Knævelsrud, Helene, Holland, Petter, Simonsen, Anne. 2017. HS1BP3 inhibits autophagy by regulation of PLD1. In Autophagy, 13, 985-986. doi:10.1080/15548627.2017.1291483. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28318354/
3. Li, Wen-Qi, Luo, Li-Da, Hu, Zhi-Wen, Cen, Cheng, Wang, Yun. 2019. PLD1 promotes dendritic spine morphogenesis via activating PKD1. In Molecular and cellular neurosciences, 99, 103394. doi:10.1016/j.mcn.2019.103394. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31356881/
4. Fu, Danqi, Yan, Jingrui, Zhang, Zhaoyu, Wang, Hongwei, Hao, Jihui. . Nuclear PLD1 combined with NPM1 induces gemcitabine resistance through tumorigenic IL7R in pancreatic adenocarcinoma. In Cancer biology & medicine, 20, 599-626. doi:10.20892/j.issn.2095-3941.2023.0039. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37381714/
5. Cai, Ming, Wang, Ziqing, Luu, Thi Thu Trang, Di Paolo, Gilbert, Du, Guangwei. 2021. PLD1 promotes reactive oxygen species production in vascular smooth muscle cells and injury-induced neointima formation. In Biochimica et biophysica acta. Molecular and cell biology of lipids, 1867, 159062. doi:10.1016/j.bbalip.2021.159062. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34610470/
6. Nagumo, Yoshiyuki, Kandori, Shuya, Tanuma, Kozaburo, Funakoshi, Yuji, Nishiyama, Hiroyuki. 2021. PLD1 promotes tumor invasion by regulation of MMP-13 expression via NF-κB signaling in bladder cancer. In Cancer letters, 511, 15-25. doi:10.1016/j.canlet.2021.04.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33945837/
7. Hwang, Won Chan, Seo, Seol Hwa, Kang, Minju, Choi, Kang-Yell, Min, Do Sik. 2020. PLD1 and PLD2 differentially regulate the balance of macrophage polarization in inflammation and tissue injury. In Journal of cellular physiology, 236, 5193-5211. doi:10.1002/jcp.30224. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33368247/
8. Luo, Li-Da, Li, Gang, Wang, Yun. 2017. PLD1 promotes dendritic spine development by inhibiting ADAM10-mediated N-cadherin cleavage. In Scientific reports, 7, 6035. doi:10.1038/s41598-017-06121-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28729535/
