Slc39a14-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Slc39a14-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-05681

品系全称

C57BL/6JCya-Slc39a14em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-213053-Slc39a14-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Slc39a14-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-05681) 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
solute carrier family 39 (zinc transporter), member 14
基因别称
FAD-123,ZIP-14,Zip14,fad123
染色体号
Chr 14 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_144808 | Ensembl: ENSMUST00000068044
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 4
敲除长度
~1.1 kb
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:2384851Homozygotes for a null allele show dwarfism, scoliosis, osteopenia, short long bones, altered gluconeogenesis and chondrocyte differentiation, low plasma IGF-I and liver zinc levels. Homozygotes for another null allele show reduced liver zinc levels and hepatocyte proliferation after hepatectomy.
Slc39a14,也称为ZIP14,是一种在哺乳动物中发现的金属转运蛋白基因,编码锌转运蛋白ZIP14。ZIP14负责将锌离子从血液转运到肠道上皮细胞中,在维持锌稳态方面发挥重要作用。此外,ZIP14还可能参与其他金属离子的转运,如锰和镉。研究表明,Slc39a14在肠道、肝脏、肾脏和睾丸等组织中表达较高,其功能与金属离子的吸收、转运和代谢密切相关。

在急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ALI/ARDS)中,免疫介导的铁死亡与疾病的发生发展密切相关。研究发现,Slc39a14作为特征性铁死亡相关基因(FRG)之一,在ALI/ARDS患者中表达上调,且与中性粒细胞浸润水平呈正相关。这表明,Slc39a14可能在中性粒细胞介导的铁死亡过程中发挥重要作用,参与疾病的病理生理过程[1]。

肝脏铁死亡与肝纤维化密切相关。研究发现,肝细胞特异性Trf基因敲除小鼠(Trf-LKO)在高铁饮食下易发生铁死亡诱导的肝纤维化。有趣的是,敲除Trf-LKO小鼠的Slc39a14表达可显著降低肝脏铁积累,从而减轻由高铁饮食或CCl4注射引起的铁死亡介导的肝纤维化。此外,肝硬化患者血清转铁蛋白和肝细胞转铁蛋白水平显著降低,而肝细胞铁和脂质过氧化水平升高。这表明,肝细胞转铁蛋白在维持肝脏功能和预防铁死亡诱导的肝纤维化方面具有保护作用[2]。

金属转运蛋白Slc39a14/ZIP14在肠道中具有调节宿主代谢和肠道菌群组成的作用。研究发现,Slc39a14/Zip14敲除小鼠表现出自发性肠道通透性、低度慢性炎症、轻度高胰岛素血症和肥胖等代谢紊乱现象。抗生素治疗可逆转Slc39a14/Zip14敲除小鼠的脂肪细胞表型,提示肠道菌群在代谢改变中发挥潜在作用。研究表明,Slc39a14/Zip14的缺失导致肠道菌群组成改变,与肥胖和炎症性肠病(IBD)相关,进而影响宿主代谢和能量代谢。这表明,Slc39a14/Zip14可能通过调节肠道菌群组成和宿主代谢,影响慢性疾病的发生发展[3]。

骨骼肌卫星细胞(SCs)在肌肉再生中发挥关键作用。研究发现,卫星细胞特异性Tfr1基因敲除小鼠肌肉再生受损,并伴随铁死亡的发生。Slc39a14蛋白水平升高与衰老骨骼肌中铁死亡的发生密切相关。铁死亡抑制剂ferrostatin-1可减轻铁死亡,提高衰老小鼠的运动能力。这表明,Slc39a14在骨骼肌衰老和再生中发挥重要作用,可能成为治疗肌肉衰老和疾病的新靶点[4]。

Slc39a14在胶质瘤的发生发展中发挥重要作用。研究发现,Slc39a14在胶质瘤中高表达,且与不良预后相关。敲低Slc39a14可抑制胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡。此外,Slc39a14敲低还促进erastin诱导的铁死亡,抑制移植瘤生长。机制研究表明,Slc39a14敲低抑制cGMP-PKG信号通路激活。这表明,Slc39a14可能通过调节cGMP-PKG信号通路抑制铁死亡和肿瘤进展[5]。

Slc39a14基因编码ZIP14,一种金属/碳酸氢盐同向转运蛋白。ZIP14具有与ZIP8转运蛋白相似的功能和特性,如对Cd2+和Mn2+的转运、细胞毒性等。ZIP14A和ZIP14B是ZIP14的两种剪接变体,分别在肝脏、十二指肠、肾脏和睾丸等组织中表达。研究表明,ZIP14在维持金属离子稳态、肠道菌群组成和宿主代谢方面发挥重要作用[6]。

Slc39a14基因突变可导致遗传性高锰血症和帕金森综合征。研究发现,SLC39A14基因突变导致高锰血症和进行性帕金森病。患者表现为运动发育迟缓、进行性肌张力障碍和行走能力丧失。研究发现,SLC39A14基因突变导致肠道对锰的吸收增加,进而引起高锰血症和神经系统损伤。对患者进行Na2CaEDTA螯合治疗后,临床症状和脑MRI表现得到一定程度的改善[7]。

综上所述,Slc39a14基因编码ZIP14金属转运蛋白,在维持金属离子稳态、肠道菌群组成和宿主代谢等方面发挥重要作用。Slc39a14基因突变与多种疾病的发生发展密切相关,包括ALI/ARDS、肝纤维化、肥胖、炎症性肠病、肌肉衰老和胶质瘤等。深入研究Slc39a14的功能和机制,有助于揭示疾病的发生发展机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Ma, Aijia, Feng, Zhongxue, Li, Yang, Yang, Jing, Kang, Yan. 2023. Ferroptosis-related signature and immune infiltration characterization in acute lung injury/acute respiratory distress syndrome. In Respiratory research, 24, 154. doi:10.1186/s12931-023-02429-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37301835/
2. Yu, Yingying, Jiang, Li, Wang, Hao, Min, Junxia, Wang, Fudi. . Hepatic transferrin plays a role in systemic iron homeostasis and liver ferroptosis. In Blood, 136, 726-739. doi:10.1182/blood.2019002907. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32374849/
3. Mitchell, Samuel B, Thorn, Trista L, Lee, Min-Ting, Johnson, Elizabeth L, Aydemir, Tolunay B. 2023. Metal transporter SLC39A14/ZIP14 modulates regulation between the gut microbiome and host metabolism. In American journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology, 325, G593-G607. doi:10.1152/ajpgi.00091.2023. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37873588/
4. Ding, Hongrong, Chen, Shujie, Pan, Xiaohan, Zhu, Xiao, Xie, Liwei. 2021. Transferrin receptor 1 ablation in satellite cells impedes skeletal muscle regeneration through activation of ferroptosis. In Journal of cachexia, sarcopenia and muscle, 12, 746-768. doi:10.1002/jcsm.12700. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33955709/
5. Zhang, Yunwen, Wu, Xinghai, Zhu, Jiyong, Lu, Ruibin, Ouyang, Yian. 2023. Knockdown of SLC39A14 inhibits glioma progression by promoting erastin-induced ferroptosis SLC39A14 knockdown inhibits glioma progression. In BMC cancer, 23, 1120. doi:10.1186/s12885-023-11637-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37978473/
6. Girijashanker, Kuppuswami, He, Lei, Soleimani, Manoocher, Dalton, Timothy P, Nebert, Daniel W. 2008. Slc39a14 gene encodes ZIP14, a metal/bicarbonate symporter: similarities to the ZIP8 transporter. In Molecular pharmacology, 73, 1413-23. doi:10.1124/mol.107.043588. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18270315/
7. Zhang, Meijiao, Zhu, Liping, Wang, Huiping, Zhao, Chunyan, Bao, Xinhua. 2023. A novel homozygous SLC39A14 variant in an infant with hypermanganesemia and a review of the literature. In Frontiers in pediatrics, 10, 949651. doi:10.3389/fped.2022.949651. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36733764/