智鼠故事 
C57BL/6JCya-Slc12a1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Slc12a1-flox
产品编号：
S-CKO-05078
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Slc12a1-flox mice (Strain S-CKO-05078) 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-Slc12a1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-20495-Slc12a1-B6J-VA
产品编号
S-CKO-05078
基因名
Slc12a1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Nkcc2；mBSC1；mNKCC2；urehr3；D630042G03Rik
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:103150 Mice homozygous for disruptions in this gene do not survive to weaning and suffer from various metabolic abnormalities related to kidney function. Mice homozygous for an ENU-induced allele exhibit kidney disease, impaired urinary excretion of metabolism products, polyuria, and kidney alterations.
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
Slc12a1位于小鼠的2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Slc12a1基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Slc12a1-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基因敲除小鼠模型。该模型构建过程涉及Slc12a1基因的修饰，该基因位于小鼠2号染色体上，包含27个外显子，其中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。在Slc12a1-flox小鼠模型中，条件性敲除区域（cKO区域）位于16号外显子，包含约600个碱基对的编码序列。通过删除这个区域，可以导致小鼠Slc12a1基因功能的丧失。构建过程中，赛业生物（Cyagen）利用PCR技术，以BAC克隆RP23-268N9为模板，生成了同源臂和cKO区域。出生的小鼠通过PCR和测序分析进行基因型鉴定。需要注意的是，携带Slc12a1基因敲除等位基因的小鼠在断奶前无法存活，并表现出与肾功能相关的代谢异常。此外，携带ENU诱导的等位基因的小鼠表现出肾脏疾病、代谢产物尿排泄受损、多尿和肾脏病变。Slc12a1-flox小鼠模型可用于研究Slc12a1基因在小鼠体内的功能，以及与肾功能相关的代谢异常和肾脏病变的研究。
基因研究概述
SLC12A1，也称为Na+/K+/2Cl-协同转运蛋白2（NKCC2），是一种重要的细胞膜蛋白，属于溶质载体家族12（SLC12）成员1，负责在细胞膜上进行钠、钾和氯离子的协同转运。NKCC2主要在肾脏的亨利氏环升支粗段上皮细胞上表达，参与维持肾脏的水和电解质平衡。NKCC2通过利用钠/钾-ATP酶产生的离子梯度，将钠、钾和氯离子从细胞外转运到细胞内，这一过程称为二级主动转运。NKCC2介导的转运以1Na+、1K+和2Cl-的比例进行，尽管NKCC1已被证明有时能介导部分反应。这两种转运蛋白均能被布美他尼和呋塞米等药物抑制，这些药物在临床医学中常被用作利尿剂。NKCC2是袢利尿剂的分子靶点，因为它在亨利氏环升支粗段的顶端膜上表达，并介导NaCl的重吸收。相比之下，NKCC1则存在于氯分泌上皮细胞的基底外侧膜以及各种非上皮细胞中，参与细胞体积调节和氯离子稳态的维持。
SLC12A1基因的突变与多种疾病相关，其中最著名的是巴特综合征（Bartter syndrome），这是一种遗传性肾小管疾病，其特征是低钾血症、低氯血症性代谢性碱中毒，主要由于钠氯转运蛋白的缺陷。例如，一项研究发现，两位患有巴特综合征的中国患者被发现存在SLC12A1基因的新突变，这些突变导致了患者的生长发育迟缓、早产、生长迟缓、多尿和代谢性碱中毒等症状[1]。另一项研究则发现了与SLC12A1基因突变相关的其他疾病，如原发性甲状旁腺功能亢进、高钙血症、肾性糖尿病和肾钙质沉着症等[2]。
在研究SLC12A1基因变异体的功能特性方面，一项研究对3例巴特综合征I型患者进行了临床特征、实验室检查结果和遗传数据分析，并通过蛋白免疫印迹法和免疫荧光技术检测了SLC12A1基因变异体的表达和定位情况。研究结果显示，SLC12A1基因的3种变异体导致了蛋白表达或定位的缺陷，而分子伴侣类药物4-苯丁酸钠（4-PBA）可以在一定程度上纠正这些缺陷，这为临床治疗巴特综合征I型提供了新的治疗靶点[3]。
此外，SLC12A1基因的变异还与其他单基因泌尿系结石疾病相关。一项研究发现，在285个疑似原发性高草酸尿症（PH）和59个疑似Dent病（DD）的家庭中，SLC12A1基因的变异占到了1个家系，表明SLC12A1基因变异与这些疾病的发生有一定的关联性[4]。
在CDK12对肾脏生理的影响方面，一项研究发现，在肾脏近曲小管上皮细胞中敲除CDK12会导致多饮、多尿和肾积水等症状，这些症状是由于肾脏中NKCC2水平降低导致的。此外，CDK12的敲除还导致了Slc12a1基因的剪接异常，产生了截断的转录本，从而下调了NKCC2的表达[5]。
SLC12A1基因的变异还与产前巴特综合征相关。一项研究发现，两个非相关的家庭中，两个患有产前巴特综合征I型的儿童被发现存在SLC12A1基因的同一新变异，这表明SLC12A1基因的变异与产前巴特综合征的发生有密切关联[6]。
最后，SLC12A1基因的过表达与肝细胞癌（HCC）的发生有关。一项研究发现，SLC12A1基因在Hep3B细胞系中的表达水平高于其他HCC细胞系和L02细胞，并且SLC12A1基因的过表达是由其启动子区域的组蛋白甲基化介导的。此外，SLC12A1基因是WNK1/ERK5通路的正调节因子。在体外实验中，SLC12A1拮抗剂布美他尼可以抑制肿瘤的形成并减少Hep3B细胞在裸鼠异种移植瘤中的大小，这表明SLC12A1基因的拮抗剂可以作为HCC治疗的一种新策略[7]。
综上所述，SLC12A1基因在维持肾脏的水和电解质平衡以及多种生物学过程中发挥着重要作用。SLC12A1基因的变异与多种疾病的发生和发展有关，包括巴特综合征、原发性甲状旁腺功能亢进、高钙血症、肾性糖尿病、肾钙质沉着症、单基因泌尿系结石疾病和肝细胞癌等。这些研究成果不仅有助于我们更好地理解SLC12A1基因的功能和作用机制，还为相关疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。
参考文献：
1. Yi, Sheng, Li, Mengting, Yang, Qi, Zhang, Qinle, Luo, Jingsi. 2022. Novel SLC12A1 mutations cause Bartter syndrome in two patients with different prognoses. In Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry, 531, 120-125. doi:10.1016/j.cca.2022.03.025. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35358470/
2. Wongsaengsak, Sariya, Vidmar, Alaina P, Addala, Ananta, Fass, Benjamin, Pitukcheewanont, Pisit. 2017. A novel SLC12A1 gene mutation associated with hyperparathyroidism, hypercalcemia, nephrogenic diabetes insipidus, and nephrocalcinosis in four patients. In Bone, 97, 121-125. doi:10.1016/j.bone.2017.01.011. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28095294/
3. Sha, Y G, Wang, C L, Du, Z W, Ding, G X, Zhang, Aihua. . [Functional characterization of SLC12A1 gene variants in 3 patients with Bartter syndrome type Ⅰ]. In Zhonghua er ke za zhi = Chinese journal of pediatrics, 60, 129-133. doi:10.3760/cma.j.cn112140-20210603-00481. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35090230/
4. Cogal, Andrea G, Arroyo, Jennifer, Shah, Ronak Jagdeep, Lieske, John C, Harris, Peter C. 2021. Comprehensive Genetic Analysis Reveals Complexity of Monogenic Urinary Stone Disease. In Kidney international reports, 6, 2862-2884. doi:10.1016/j.ekir.2021.08.033. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34805638/
5. Wang, Bin, Wang, Yao, Wen, Yi, Lv, Lin-Li, Liu, Bi-Cheng. 2022. Tubular-specific CDK12 knockout causes a defect in urine concentration due to premature cleavage of the slc12a1 gene. In Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy, 30, 3300-3312. doi:10.1016/j.ymthe.2022.05.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35581939/
6. Breinbjerg, Anders, Siggaard Rittig, Charlotte, Gregersen, Niels, Rittig, Søren, Hvarregaard Christensen, Jane. . A novel variant in the SLC12A1 gene in two families with antenatal Bartter syndrome. In Acta paediatrica (Oslo, Norway : 1992), 106, 161-167. doi:10.1111/apa.13635. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27748541/
7. Teng, Fei, Guo, Meng, Liu, Fang, Guo, Wenyuan, Ding, Guoshan. . Treatment with an SLC12A1 antagonist inhibits tumorigenesis in a subset of hepatocellular carcinomas. In Oncotarget, 7, 53571-53582. doi:10.18632/oncotarget.10670. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27447551/
