智鼠故事 
C57BL/6JCya-Sema3aem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Sema3a-flox
产品编号：
S-CKO-04987
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Sema3a-flox mice (Strain S-CKO-04987) 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-Sema3aem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-20346-Sema3a-B6J-VA
产品编号
S-CKO-04987
基因名
Sema3a
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
SemD；SEMA1；Semad；coll-1；Hsema-I
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:107558 Homozygotes for targeted null mutations exhibit patterning abnormalities of sensory and sympathetic neurons, abnormal embryonic bones and cartilaginous structures, cardiac defects, and high postnatal mortality.
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
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Sema3a位于小鼠的5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Sema3a基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Sema3a-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）利用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。该模型针对Sema3a基因进行了修饰，该基因位于小鼠5号染色体上，由17个外显子组成。Sema3a基因的ATG起始密码子位于1号外显子，TGA终止密码子位于17号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于2号外显子，包含158个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Sema3a基因功能的丧失。赛业生物（Cyagen）的研究表明，对于携带敲除等位基因的小鼠，它们会出现感觉和交感神经的异常发育、胚胎骨骼和软骨结构的异常、心脏缺陷以及高产后死亡率。敲除2号外显子会导致基因移码，并覆盖基因编码区域的6.82%。5'-loxP位点的插入位于1号内含子，大小为51034碱基对，3'-loxP位点的插入位于2号内含子，大小为4282碱基对。有效的cKO区域大小约为1.3千碱基对。该策略基于现有数据库中的遗传信息设计。由于生物过程的复杂性，现有技术水平下无法预测loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的影响。赛业生物（Cyagen）的研究人员构建了Sema3a-flox小鼠模型，为研究Sema3a基因在小鼠体内的功能提供了重要的工具。
基因研究概述
Sema3a，即Semaphorin-3A，是一种属于Semaphorin家族的蛋白质，广泛参与细胞信号传导过程。Semaphorin家族成员主要分为三个亚群：Semaphorin-1、Semaphorin-2和Semaphorin-3，其中Semaphorin-3A在细胞通讯和细胞迁移中发挥着关键作用。Sema3a通过与受体PlexinA1和Neuropilin-1（NRP1）结合，调节轴突导向、细胞迁移和血管生成等多种生物学过程。
在淋巴系统发育和成熟过程中，Sema3a发挥着重要作用。研究表明，Sema3a基因突变会导致淋巴管发育和成熟异常，进而引发淋巴水肿等疾病。在235名淋巴水肿患者中，研究人员通过NGS技术对Sema3a基因进行测序，发现3个不同的错义突变，这些突变可能影响Sema3a与其他蛋白质的相互作用，导致淋巴系统功能异常[1]。
随着年龄的增长，心脏的神经血管界面可能会受到影响，从而引发心血管疾病。研究发现，衰老会导致心脏中神经密度降低，并影响血管源性神经调节基因的表达。其中，miR-145的表达下调和Sema3a的表达上调与心脏神经密度降低有关。此外，清除衰老细胞可以挽救年龄相关的去神经化，逆转Sema3a的表达，并改善心脏功能[2]。
胸主动脉瘤破裂（TAAD）是一种严重威胁生命的心血管疾病，目前尚无有效的药物治疗。研究发现，交感神经活动过度在TAAD的发生发展中起着重要作用。NGF和Sema3A是调节交感神经支配的关键因子，但它们在TAAD中的作用尚不清楚。研究人员通过Ngf基因驱动Sema3a表达的方法，构建了一种NgfSema3a/Sema3a小鼠模型，并发现与野生型小鼠相比，NgfSema3a/Sema3a小鼠的TAAD更为严重，且主动脉交感神经支配、炎症和细胞外基质降解程度更高[3]。
薄子宫内膜是导致不孕、反复流产和胎盘异常的重要原因之一。研究发现，子宫内膜细胞中的SEMA3、EGF、PTN和TWEAK信号通路异常，导致子宫内膜细胞增殖不足，进而引发薄子宫内膜。此外，细胞衰老和胶原沉积等病理改变也加剧了子宫内膜的薄化[4]。
基因组关联研究揭示了结构连接组遗传结构，其中SEMA3A基因被证实参与神经髓鞘的形成。研究人员对26,333名UK Biobank参与者的结构连接组进行了全基因组关联分析，共鉴定出126个与结构连接相关的基因变异，其中SEMA3A基因变异与皮质网络、皮质半球和皮质下结构之间的连接密度相关[5]。
Sema3a基因修饰的牙周膜干细胞（PDLSCs）在牙周组织再生中具有重要作用。研究发现，Sema3a基因修饰的PDLSCs表现出更强的成骨能力，并能刺激前成骨细胞MC3T3-E1的分化。与未修饰的PDLSCs相比，Sema3a基因修饰的PDLSCs在成骨诱导后，ALP、OCN、RUNX2和SP7 mRNA表达上调，ALP活性和矿化结节生成增多。此外，与Sema3a基因修饰的PDLSCs共培养或培养在Sema3a基因修饰的PDLSCs的条件培养基中，MC3T3-E1的成骨能力也得到增强[6]。
Kallmann综合征（KS）是一种常染色体隐性遗传病，表现为嗅觉缺失和促性腺激素释放激素（GnRH）缺乏引起的先天性性腺功能减退。研究发现，Nrp1（Sema/sema）突变小鼠缺乏功能性semaphorin-3A结合域，表现出KS样表型。进一步研究发现，SEMA3A基因突变在KS患者中也存在，这些突变导致SEMA3A分泌或信号传导功能受损，进而影响KS的发生发展[7]。
Sema3A与多发性硬化症（MS）的关系尚不明确。有研究报道，Sema3A在MS患者中表达异常，但其具体作用机制尚需进一步研究[8]。
综上所述，Sema3a基因在淋巴系统发育、心脏功能、TAAD、子宫内膜生长、神经髓鞘形成、牙周组织再生和KS等多种生物学过程中发挥着重要作用。Sema3a基因的变异和表达异常可能导致相关疾病的发生和发展。深入研究Sema3a基因的功能和作用机制，有助于揭示相关疾病的发病机制，并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Ricci, M, Daolio, C, Amato, B, Krajcovic, J, Bertelli, M. . Review of the function of SEMA3A in lymphatic vessel maturation and its potential as a candidate gene for lymphedema: Analysis of three families with rare causative variants. In Lymphology, 53, 63-75. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33190429/
2. Wagner, Julian U G, Tombor, Lukas S, Malacarne, Pedro Felipe, Luxán, Guillermo, Dimmeler, Stefanie. 2023. Aging impairs the neurovascular interface in the heart. In Science (New York, N.Y.), 381, 897-906. doi:10.1126/science.ade4961. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37616346/
3. Wu, Li-Fei, Zhou, Ying, Wang, De-Ping, Li, Miao-Ling, Cao, Ji-Min. 2023. Nerve growth factor (Ngf) gene-driven semaphorin 3a (Sema3a) expression exacerbates thoracic aortic aneurysm dissection in mice. In Journal of hypertension, 42, 816-827. doi:10.1097/HJH.0000000000003647. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38165021/
4. Lv, Haining, Zhao, Guangfeng, Jiang, Peipei, Dai, Jianwu, Hu, Yali. . Deciphering the endometrial niche of human thin endometrium at single-cell resolution. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119, . doi:10.1073/pnas.2115912119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35169075/
5. Wainberg, Michael, Forde, Natalie J, Mansour, Salim, Hawco, Colin, Tripathy, Shreejoy J. 2024. Genetic architecture of the structural connectome. In Nature communications, 15, 1962. doi:10.1038/s41467-024-46023-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38438384/
6. Wang, Wen, Chen, Banghui, Yang, Jintao, Liu, Hao, Yuan, Changyong. 2023. Sema3A Modified PDLSCs Exhibited Enhanced Osteogenic Capabilities and Stimulated Differentiation of Pre-Osteoblasts. In Cell biochemistry and biophysics, 81, 543-552. doi:10.1007/s12013-023-01148-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37421591/
7. Hanchate, Naresh Kumar, Giacobini, Paolo, Lhuillier, Pierre, Prevot, Vincent, Dodé, Catherine. 2012. SEMA3A, a gene involved in axonal pathfinding, is mutated in patients with Kallmann syndrome. In PLoS genetics, 8, e1002896. doi:10.1371/journal.pgen.1002896. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22927827/
8. Farrokhi, Mehrdad. 2017. Sema3A and multiple sclerosis. In Gene, 615, 41. doi:10.1016/j.gene.2017.03.020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28322999/
