智鼠故事 
C57BL/6JCya-Sgms1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Sgms1-flox
产品编号：
S-CKO-05334
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Sgms1-flox mice (Strain S-CKO-05334) 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-Sgms1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-208449-Sgms1-B6J-VA
产品编号
S-CKO-05334
基因名
Sgms1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Mob；Sms1；Sor1；Tmem23；9530058O11Rik
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:2444110 Homozygotes for a null allele show decreased body weight and insulin secretion, pancreatic beta-cell mitochondrial dysfunction, and premature death. Homozygotes for another null allele show altered spermatogenesis, testicular lipid profiles and blood-testis barrier function, and male infertility.
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
Sgms1位于小鼠的19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Sgms1基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Sgms1-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）构建的条件性基因敲除小鼠。Sgms1基因位于小鼠19号染色体上，由10个外显子组成，其中ATG起始密码子位于6号外显子，TAA终止密码子位于10号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于6号外显子，包含641个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Sgms1基因功能的丧失。Sgms1-flox小鼠模型的构建过程包括将基因编辑技术生成的靶向载体注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠表现出体重下降、胰岛素分泌减少、胰腺β细胞线粒体功能障碍和早死。此外，携带另一个敲除等位基因的小鼠表现出精子生成改变、睾丸脂质谱和血睾屏障功能改变，以及雄性不育。第5号内含子的大小为63145个碱基对，用于5'-loxP位点的插入，第6号内含子的大小为16660个碱基对，用于3'-loxP位点的插入。有效的cKO区域大小约为1.9千碱基对。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，现有技术水平无法预测loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的风险。Sgms1-flox小鼠模型可用于研究Sgms1基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
Sgms1，也称为Sphingomyelin synthase 1，是人类基因中编码鞘磷脂合成酶1的基因。鞘磷脂合成酶1是一种重要的酶，参与从磷脂酰胆碱和神经酰胺合成鞘磷脂和二酰甘油的过程。这一过程对于细胞膜的形成和功能至关重要，同时也影响着细胞内的囊泡运输、胆固醇代谢、细胞增殖和凋亡等重要过程[1]。Sgms1基因位于人类染色体10上，大小为320 kb，包含超过20个外显子。研究显示，Sgms1基因的转录物具有多样性，包括具有不同5'非翻译区（5'UTR）片段的mRNA亚型，编码全长蛋白的转录物，以及来自基因编码区和3'UTR的转录物[1,5]。此外，还发现了由Sgms1基因产生的环状RNA，这些环状RNA主要包含基因的多外显子5'UTR序列，并且在脑组织中保守且丰富表达。这些环状RNA具有大量microRNA结合位点，可能决定了这些分子的功能意义[1,4]。
在脂肪细胞中，缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）的缺乏或HIF-1α的直接抑制可以减轻高胆固醇饮食诱导的动脉粥样硬化，这是通过降低脂肪细胞中的神经酰胺生成来实现的，进而降低胆固醇水平和减少炎症反应，从而改善血脂异常和动脉粥样硬化的发展[2]。在脂肪细胞中，Smpd3基因编码的中性鞘磷脂酶被确定为HIF-1α直接调节的新靶基因，参与神经酰胺的生成。通过在附睾脂肪组织中注射携带Smpd3的慢病毒，可以逆转脂肪细胞中神经酰胺的减少，并消除脂肪细胞HIF-1α缺陷小鼠的动脉粥样硬化改善[2]。
Sgms1基因的突变与听力损失有关。研究发现，Sgms1tm1a突变导致转录物不完全敲低至正常值的20%，足以支持正常听力。而Sgms1tm1b等位基因的生成是通过敲除外显子7，导致内耳中无法检测到转录物。Sgms1tm1b纯合子最初表现出正常的听觉脑干反应阈值，但随着时间的推移，听力逐渐下降，到6个月大时出现严重障碍。在内耳中，Sgms1tm1b突变体的内淋巴电位一直降低，与对照同窝仔相比，在3、4和8周大时降至约80 mV，而对照同窝仔为约120 mV。血管纹表现出特征性的边缘细胞表面不规则性和Kcnq1在它们顶膜上的斑点状丢失。此外，在1958年出生队列中，发现听力阈值与人类SGMS1基因内和附近的DNA标记有显著相关性，这表明SGMS1基因变异可能在人类听力能力范围内发挥作用[3]。
环状RNA（circRNAs）是一类新的非编码RNA，主要在哺乳动物细胞中发现。它们是线性RNA分子的一种抵抗RNase R处理的RNA部分。环状RNA由不同生物体中的同源基因编码，并表现出组织和器官特异性表达。目前，环状RNA的生物发生和功能特性尚不清楚；然而，这类转录物仍然是极具研究价值的目标。一些环状RNA已被赋予“分子海绵”的功能，可以吸收microRNA、RNA结合蛋白和小核RNA。环状RNA通常在选择性剪接过程中从蛋白质编码基因的RNA部分形成。使用11个人类鞘磷脂合成酶1基因（SGMS1）的环状RNA，展示了哺乳动物环状RNA的一些特征。这些环状RNA主要由SGMS1基因的多外显子5'UTR部分组成，包括一到五个外显子。环状RNA的合成可能是基因多外显子5'UTR的新功能，这一特征在脑组织中表现得最为明显，其中环状RNA的水平显著更高[4]。
Sgms1基因在人类组织中的表达受到不同启动子的调控，这些启动子位于基因的内含子中。研究表明，Sgms1基因的5'UTR亚型在人类组织中的含量差异很大，这表明使用替代启动子是组织特异性的，并且可能受到严格的调控。通过替代启动子指导的Sgms1转录物的5'UTR结构组织存在显著差异，这可以为基因功能的转录后调控提供依据[5]。
在人类肺癌和食管癌中，Sgms1基因的表达存在差异。在肺癌样本中，Sgms1基因的转录物表达显著降低。而在食管癌和邻近组织中，Sgms1基因的转录物表达变化不大，其中7个样本表达升高，5个样本表达降低。这些结果表明，Sgms1基因在不同起源的癌症中表达不同[6]。
在结肠癌中，SGMS1-AS1/microRNA-106a-5p/CPT2轴可能是调节乳酸代谢的新靶点。研究发现，低表达的CPT2与结肠癌的不良预后相关，而CPT2表达降低会导致抑制性肿瘤微环境的形成，包括CD4+T细胞、CD8+T细胞、树突状细胞和B细胞的减少，以及癌症相关成纤维细胞的增加。甲基化分析表明，CPT2表达的异常降低可能是由于过度甲基化引起的。SGMS1-AS1/microRNA-106a-5p/CPT2网络的构建和验证揭示了结肠癌中乳酸积累的潜在机制，并为结肠癌的治疗提供了新的思路[7]。
综上所述，Sgms1基因在细胞膜的形成和功能、细胞内囊泡运输、胆固醇代谢、细胞增殖和凋亡等过程中发挥重要作用。Sgms1基因的转录物具有多样性，包括具有不同5'UTR片段的mRNA亚型和环状RNA。环状RNA可能在脑组织中发挥重要的功能。Sgms1基因的表达受到不同启动子的调控，并表现出组织特异性。此外，Sgms1基因在肺癌、食管癌和结肠癌中的表达存在差异。这些研究结果有助于深入理解Sgms1基因的功能和其在癌症发展中的作用，并为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Filippenkov, I B, Dergunova, L V, Rozhkova, A V, Sudarkina, O Yu, Limborska, S A. . PECULIARITIES OF THE STRUCTURE AND EXPRESSION OF HUMAN SPHINGOMYELIN SYNTHASE 1 GENE (SGMS1). In Tsitologiia, 58, 267-71. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30191692/
2. Wang, Pengcheng, Zeng, Guangyi, Yan, Yu, Jiang, Changtao, Pang, Yanli. 2021. Disruption of adipocyte HIF-1α improves atherosclerosis through the inhibition of ceramide generation. In Acta pharmaceutica Sinica. B, 12, 1899-1912. doi:10.1016/j.apsb.2021.10.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35847503/
3. Chen, Jing, Lewis, Morag A, Wai, Alisa, Ingham, Neil J, Steel, Karen P. 2024. A new mutation of Sgms1 causes gradual hearing loss associated with a reduced endocochlear potential. In Hearing research, 451, 109091. doi:10.1016/j.heares.2024.109091. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39067415/
4. Filippenkov, Ivan B, Kalinichenko, Eugene O, Limborska, Svetlana A, Dergunova, Lyudmila V. 2016. Circular RNAs-one of the enigmas of the brain. In Neurogenetics, 18, 1-6. doi:10.1007/s10048-016-0490-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27449796/
5. Rozhkova, A V, Filippenkov, I B, Sudarkina, O Yu, Limborska, S A, Dergunova, L V. . [Alternative promoters localised in SGMS1 gene introns take part in regulation of its expression in human tissues]. In Molekuliarnaia biologiia, 49, 325-33. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26065260/
6. Rozhkova, A V, Zinovyeva, M V, Sass, A V, Limborska, S A, Dergunova, L V. . [Expression of sphingomyelin synthase 1 (SGMS1) gene varies in human lung and oesophagus cancer]. In Molekuliarnaia biologiia, 48, 395-402. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25831888/
7. Ruochen, Yan, Wenbin, Ji, Chao, Gao, Yuhua, Yuan, Feng, Qi. . SGMS1-AS1/MicroRNA-106a-5p/CPT2 Axis as a Novel Target for Regulating Lactate Metabolism in Colon Cancer. In Technology in cancer research & treatment, 22, 15330338231212071. doi:10.1177/15330338231212071. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37926998/
