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Bpifa1-flox 基因敲除小鼠

Bpifa1-flox 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Bpifa1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-04356

品系全称

C57BL/6JCya-Bpifa1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-18843-Bpifa1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明： Bpifa1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-04356) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
BPI fold containing family A, member 1
基因别称
LUNX，NASG，Plunc，SPLUNC1，SPURT
染色体号
Chr 2 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_011126 | Ensembl: ENSMUST00000028985
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 4~8
敲除长度
~3.0 kb
下载方案
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:1338036Mice homozygous for a knock-out or ENU-induced allele exhibit increased susceptiblity to Mycoplasma pneumoniae infection. Club cell-specific conditional or constitutive homozygous KO also increases susceptibility to Influenza A virus infection.
更多信息
Bpifa1，即BPI fold-containing family A member 1，是一种编码分泌性蛋白的基因，属于先天免疫系统的组成部分。该基因编码的蛋白主要存在于呼吸道黏膜中，并在宿主防御中发挥重要作用。Bpifa1蛋白具有多种功能，包括抗菌、表面活性、调节气道表面液体和免疫调节等。其表达在多种肺部疾病中发生改变，包括囊性纤维化、慢性阻塞性肺病、呼吸道恶性肿瘤和特发性肺纤维化。

研究表明，Bpifa1基因在人类中耳黏膜中也有表达。在一项研究中，研究人员对32名患者进行了研究，其中17名患有慢性中耳炎胆脂瘤（COMC），15名患有双侧感音神经性听力损失（BSHL）。研究发现，所有参与者中耳黏膜中都存在Bpifa1基因表达。此外，COMC患者的Bpifa1表达水平与BSHL患者相比存在差异，但差异不具有统计学意义。这表明Bpifa1蛋白可能参与了中耳的非特异性免疫防御，并与中耳炎症性疾病的发病机制相关[1]。

囊性纤维化（CF）是一种进行性肺功能下降的疾病，其特征为气道阻塞、感染和炎症。CF患者对多种病原体的呼吸道感染特别敏感，且炎症反应失调且持续时间长。BPI fold containing family A, member 1 (BPIFA1)和BPIFB1是表达在上呼吸道的蛋白质，可能具有先天免疫活性。研究发现，BPIFA1/BPIFB1区域的基因多态性与CF肺病严重程度相关。此外，BPIFA1和BPIFB1蛋白可能通过免疫调节功能影响CF气道上皮细胞中的肺病。例如，研究发现G等位基因与降低肺功能相关，并且与CF患者唾液中BPIFA1蛋白水平的降低有关。此外，功能实验表明，BPIFA1和BPIFB1蛋白不具有抗细菌作用，但可能具有免疫调节功能[2]。

Bpifa1在调节急性炎症期间肺中性粒细胞募集和干扰素信号传导中发挥重要作用。研究发现，Bpifa1缺陷小鼠在LPS刺激后肺中性粒细胞募集和迁移到气道的反应受损。转录组分析显示，Bpifa1缺陷小鼠与野生型小鼠相比，有379个基因的表达存在差异。在急性肺炎症期间，Bpifa1缺陷小鼠中Cxcl9和Cxcl10的表达下调最为明显。此外，Bpifa1缺陷小鼠的支气管肺泡灌洗液中Cxcl10和Cxcl9的浓度较低，这与干扰素γ、干扰素λ、下游干扰素刺激基因和干扰素调节因子的表达降低一致。这些基因对于先天免疫反应至关重要。研究结果表明，Bpifa1在急性炎症期间通过调节Cxcl10介导的中性粒细胞募集来调节肺免疫反应[3]。

Bpifa1是一种分泌性生物标志物，可以反映人类气道上皮细胞的分化阶段。研究发现，在体外培养的人源气道基底细胞中，随着细胞向伪复层纤毛黏膜屏障的分化，Bpifa1的表达水平逐渐升高。此外，Bpifa1的分泌水平与分泌细胞的产生和抗炎表型的出现密切相关。这表明Bpifa1可以作为气道上皮细胞分化的生物标志物，有助于更好地表征和标准化再生上皮细胞[4]。

Bpifa1/SPLUNC1被鉴定为一种上皮细胞来源的平滑肌舒张因子。研究发现，哮喘患者的痰液中Bpifa1水平降低，且Bpifa1在健康但非哮喘的人支气管上皮细胞培养中通过抑制Ca2+内流通道Orai1来降低平滑肌收缩性。此外，Bpifa1缺陷小鼠的气管表现出过度收缩，而加入重组Bpifa1可以逆转这种表型。这表明Bpifa1缺陷可能导致哮喘气道中Orai1的过度活跃，增加平滑肌收缩和气道高反应性。因此，针对Orai1或Bpifa1缺陷的治疗策略可能为哮喘的治疗提供新的途径[5]。

Bpifa1基因在哺乳动物中经历了分子进化，以调节先天免疫反应。研究发现，Bpifa1基因在哺乳动物基因组中存在正选择信号，这表明该基因在适应性进化过程中受到了选择压力。此外，Bpifa1蛋白的LBP-BPI结构域中存在阳性选择位点，这些位点可能具有高选择性。这些发现突出了Bpifa1在哺乳动物中的免疫调节作用，并在抗细菌和抗病毒防御中发挥重要作用[6]。

Bpifa1在气道宿主保护和呼吸道疾病中发挥重要作用。Bpifa1是呼吸道分泌物中最丰富的蛋白质之一，其表达主要局限于呼吸道，在上呼吸道和近端气管中高度集中。Bpifa1对空气传播的病原体、过敏原和刺激物高度敏感。Bpifa1通过抗菌、表面活性、调节气道表面液体和免疫调节等特性积极参与宿主保护。然而，Bpifa1在肺部发病机制中的作用尚未完全阐明。研究Bpifa1在疾病发生和发展中的作用有助于确定其作为呼吸道疾病生物标志物和潜在药物靶点的可能性[7]。

Bpifa1/BPIFB1基因多态性与CF肺病严重程度相关。研究发现，rs1078761位点的G等位基因与CF患者肺病严重程度增加相关。此外，G等位基因与BPIFA1和BPIFB1 mRNA水平的降低有关。这些结果表明，G等位基因可能导致BPIFA1和BPIFB1蛋白水平的降低，进而影响CF患者的肺功能[8]。

Bpifa1/SPLUNC1是一种先天防御肽，可以限制流感A病毒感染。研究发现，Bpifa1缺陷小鼠在流感A病毒感染后体重下降更明显，病毒负荷更高，且病毒更快地到达肺部。此外，Bpifa1缺陷细胞对病毒颗粒的附着更多，病毒核糖核蛋白复合物的核输入增加，病毒复制水平更高。这表明Bpifa1在流感A病毒感染的早期阶段发挥重要作用，通过抑制病毒的结合和进入来限制感染[9]。

Bpifa1/SPLUNC1基因变异会影响其在哮喘气道上皮细胞中的表达和功能。研究发现，哮喘患者中，rs750064位点的CC基因型与Bpifa1 mRNA表达水平降低相关。此外，CC基因型细胞在IL-13处理后分泌更多的eotaxin-3。而重组人Bpifa1蛋白可以降低IL-13介导的eotaxin-3分泌。这表明Bpifa1的降低可能导致哮喘患者更容易发生嗜酸性炎症，而rhBPIFA1蛋白治疗可能有助于减轻炎症[10]。

综上所述，Bpifa1基因在先天免疫系统中发挥重要作用，其编码的蛋白参与宿主防御、免疫调节和肺病发病机制。Bpifa1基因在多种肺部疾病中表达发生改变，包括囊性纤维化、慢性阻塞性肺病、呼吸道恶性肿瘤和特发性肺纤维化。此外，Bpifa1基因的变异可能与肺病严重程度和哮喘患者气道上皮细胞中的表达和功能相关。研究Bpifa1基因在疾病发生和发展中的作用有助于确定其作为呼吸道疾病生物标志物和潜在药物靶点的可能性，为呼吸道疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献：
1. Hadzhiev, Yuliyan, Yordanov, Stanislav, Popova, Diana, Kachakova, Darina. . BPIFA1 Gene Expression in the Human Middle Ear Mucosa. In The journal of international advanced otology, 13, 340-344. doi:10.5152/iao.2017.4305. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29360089/
2. Saferali, Aabida, Tang, Anthony C, Strug, Lisa J, Sandford, Andrew J, Turvey, Stuart E. 2020. Immunomodulatory function of the cystic fibrosis modifier gene BPIFA1. In PloS one, 15, e0227067. doi:10.1371/journal.pone.0227067. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31931521/
3. Britto, Clemente J, Niu, Naiqian, Khanal, Sara, Kaminski, Naftali, Cohn, Lauren E. 2018. BPIFA1 regulates lung neutrophil recruitment and interferon signaling during acute inflammation. In American journal of physiology. Lung cellular and molecular physiology, 316, L321-L333. doi:10.1152/ajplung.00056.2018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30461288/
4. Clifton, Clarissa, Niemeyer, Brian F, Novak, Richard, Hainline, Kelly, Benam, Kambez H. 2022. BPIFA1 is a secreted biomarker of differentiating human airway epithelium. In Frontiers in cellular and infection microbiology, 12, 1035566. doi:10.3389/fcimb.2022.1035566. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36519134/
5. Wu, Tongde, Huang, Julianne, Moore, Patrick J, Tilley, Stephen L, Tarran, Robert. 2017. Identification of BPIFA1/SPLUNC1 as an epithelium-derived smooth muscle relaxing factor. In Nature communications, 8, 14118. doi:10.1038/ncomms14118. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28165446/
6. Ahmad, Hafiz Ishfaq, Khan, Faheem Ahmed, Khan, Musarrat Abbas, Negara, Windu, Chen, Jinping. 2022. Molecular Evolution of the Bactericidal/Permeability-Increasing Protein (BPIFA1) Regulating the Innate Immune Responses in Mammals. In Genes, 14, . doi:10.3390/genes14010015. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36672756/
7. Britto, Clemente J, Cohn, Lauren. . Bactericidal/Permeability-increasing protein fold-containing family member A1 in airway host protection and respiratory disease. In American journal of respiratory cell and molecular biology, 52, 525-34. doi:10.1165/rcmb.2014-0297RT. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25265466/
8. Saferali, Aabida, Obeidat, Ma'en, Bérubé, Jean-Christophe, Bingle, Colin D, Sandford, Andrew J. . Polymorphisms associated with expression of BPIFA1/BPIFB1 and lung disease severity in cystic fibrosis. In American journal of respiratory cell and molecular biology, 53, 607-14. doi:10.1165/rcmb.2014-0182OC. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25574903/
9. Akram, K M, Moyo, N A, Leeming, G H, Bingle, C D, Stewart, J P. 2017. An innate defense peptide BPIFA1/SPLUNC1 restricts influenza A virus infection. In Mucosal immunology, 11, 71-81. doi:10.1038/mi.2017.45. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28513596/
10. Schaefer, Niccolette, Li, Xingnan, Seibold, Max A, Wenzel, Sally E, Chu, Hong Wei. 2019. The effect of BPIFA1/SPLUNC1 genetic variation on its expression and function in asthmatic airway epithelium. In JCI insight, 4, . doi:10.1172/jci.insight.127237. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30996135/

资料下载

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