Hhipl1-flox 基因敲除小鼠

Hhipl1（hedgehog interacting protein-like 1）基因是一种编码序列与hedgehog信号通路的拮抗剂同源的蛋白的基因。该基因位于染色体14q32，这个区域与冠状动脉疾病相关。HHIPL1是一种分泌蛋白，它能够与sonic hedgehog（SHH）相互作用，并增加hedgehog信号通路的活性。HHIPL1的表达在人类平滑肌细胞和Apoe-/-小鼠动脉粥样硬化斑块中的平滑肌细胞中被检测到。随着疾病的发展，Apoe-/-小鼠主动脉根部的Hhipl1表达增加。Hhipl1敲除小鼠和HHIPL1敲低的人主动脉平滑肌细胞的增殖和迁移减少，hedgehog信号通路活性降低。Hhipl1敲除导致在Apoe-/-和Ldlr-/-小鼠背景下的动脉粥样硬化负担减少超过50%，并且病变特征为平滑肌细胞含量减少。HHIPL1是一种分泌的促动脉粥样硬化蛋白，它增强了hedgehog信号通路，并调节平滑肌细胞的增殖和迁移。抑制HHIPL1蛋白功能可能为冠状动脉疾病提供一种新的治疗策略[1]。

在心脏微血管疾病和舒张功能障碍的背景下，Hhipl1（hedgehog interacting protein-like 1）基因在Leprdb/db（瘦素受体缺乏）雌性小鼠的心脏血管部分中被上调。Hhipl1编码一种HH（hedgehog）配体的诱饵受体。Dhh（desert HH）缺乏小鼠表现出增加的舒张末期压力，而左心室射血分数与对照小鼠相当。这种表型与运动耐力降低有关，这表明Dhh缺乏小鼠确实存在心力衰竭。在分子和细胞水平上，Dhh缺乏小鼠的舒张功能受损与PLN（磷脂酶A2）在Thr17（苏氨酸17）位点的磷酸化显著降低以及离体肌节缩短的异常有关。此外，如预期的那样，Dhh缺乏小鼠表现出心脏微血管的表型变化，包括显著的促血栓形成表型。重要的是，阿司匹林治疗可以预防这些小鼠的舒张功能障碍和运动耐受不良。为了证实血栓形成在舒张功能障碍的病理生理学中的关键作用，我们还证实了Leprdb/db小鼠也表现出心脏微血管血栓形成增加。此外，与Dhh缺乏小鼠一致，我们发现阿司匹林治疗可以降低Leprdb/db小鼠的舒张末期压力并改善其运动耐力。总的来说，这些结果表明，微血管血栓形成可能参与心脏舒张功能障碍的病理生理学[2]。

HHIP家族成员的HHIP-homologous（HIPH）域与保守的18个半胱氨酸残基被识别为哺乳动物HHIP1、HHIP2和HHIP3正交同源基因之间保守的新型域。HHIP1 mRNA在冠状动脉内皮细胞、前列腺和横纹肌肉瘤中表达。HHIP2 mRNA在骨小梁细胞中表达。HHIP3 mRNA在睾丸、甲状腺、骨关节炎软骨、胰腺癌和肺癌中表达。HHIP家族基因的启动子在人类和啮齿动物之间没有很好的保守性。尽管没有发现GLI-、CSL-和HES/HEY结合位点，但在人类HHIP1启动子中发现了11个bHLH结合位点。在冠状动脉内皮细胞中没有检测到HES/HEY家族成员，包括HES1、HES2、HES3、HES4、HES5、HES6、HES7、HEY1、HEY2和HEYL的表达。由于下调Notch-CSL-HES/HEY信号级联反应抑制bHLH转录因子的表达导致HHIP1上调，进而下调Hedgehog-VEGF-Notch信号级联反应。另一方面，由于血管内皮细胞在血管生成过程中Notch信号通路的上调导致HHIP1下调，从而上调Hedgehog-VEGF-Notch信号通路。因为HHIP1是血管重塑的关键分子，HHIP1是肿瘤学和血管医学领域的药物基因组学靶点[3]。

DNA甲基化是肿瘤发生过程中的一种表观遗传修饰，与遗传异常一起构成了肿瘤发生的标志。在一项研究中，研究人员在主要的垂体腺瘤亚型中分析了超过14,000个基因的27,578个CpG位点的DNA甲基化。首先在由非功能（NF）、生长激素（GH）、催乳素（PRL）分泌和促皮质激素（CT）腺瘤组成的一个发现队列中确定了全基因组变化。使用严格的截止标准，研究人员在12个基因中的16个（75%）中通过焦磷酸测序验证了增加的甲基化。总体而言，这些标准确定了与对照相比，在NF中有40个基因、在GH中有21个、在PRL中有6个、在CT中有2个基因的差异性甲基化。在一个更大的独立腺瘤队列中，对于已经验证的基因中的高甲基化，不同的腺瘤亚型中甲基化的频率是显而易见的，其中KIAA1822（HHIPL1）和TFAP2E基因在13个NF腺瘤中有12个被高甲基化，而COL1A2基因在13个腺瘤中有2个显示出增加。对于在腺瘤亚型之间以及腺瘤亚型内部表现出差异性甲基化的基因，焦磷酸测序证实了这些发现。在调查的12个基因中的3个中，观察到了甲基化和转录表达之间的反向关系，其中EML2、RHOD和HOXB1的甲基化增加与转录表达的显著减少相关。这项研究提供了第一个腺瘤的全基因组表观遗传变化调查，并将有助于识别可能预测或表征生长模式的生物标志物。已鉴定基因的功能特征也将为肿瘤发病机制的认识和新的治疗靶点的鉴定提供见解[4]。

Gli1是Hedgehog信号通路中的重要信号分子。在一项研究中，研究人员基于与雄性生殖细胞分化相关的鸡ESC、PGC和SSC的转录组分析，探索了Hedgehog-Gli1信号通路对鸡雄性生殖细胞分化的调节作用。研究人员筛选出Hedgehog信号通路，并鉴定了8个候选差异性表达基因（DEGs），包括Wnt3a、Wnt16、Wnt8a、HHIPL1、Gli1、BMP6、BMP7和TTLL4。这些DEGs的表达趋势在胚盘、生殖嵴和睾丸中与RNA-Seq数据相似，并通过定量RT-PCR评估得到验证。基于在体外用视黄酸（RA）诱导ESC分化为SSC，Gli1过表达能够诱导ESC分化并形成SSC样细胞，以及体外高表达相关的生殖基因，如Cvh、C-kit、Blamp1、Prmd14、Stra8、Dazl、整合素α6和整合素β1等。而Gli1的RNAi敲低可以保护ESC免于分化为SSC，并在体内和体外相应地降低相关生殖基因的表达。免疫化学结果显示，Gli1过表达可以增加体内PGC标记Cvh和C-kit以及SSC标记整合素α6和整合素β1的表达，而Gli1敲低则具有相反的效果。PAS染色和流式细胞术（FCM）评估结果显示，随着Gli1的敲低或过表达，生殖细胞的数量减少或增加。总的来说，这些结果揭示了Gli1的一个新功能，并表明Hedgehog-Gli1信号通路参与鸡雄性生殖细胞的分化，其中它充当促进剂[5]。

Hedgehog interacting protein-like 1（HHIPL-1）基因多态性在墨西哥心肌梗死患者中与心血管风险因素和心血管代谢参数相关。在一项研究中，研究人员分析了HHIPL-1（rs2895811）基因多态性与墨西哥人群心肌梗死（MI）、心血管代谢参数和传统心血管风险因素之间的关联。使用TaqMan分析对1023例MI患者和1105例对照进行了基因分型。研究发现，在患者组中，C等位基因与降低患高甘油三酯血症的风险相关（OR = 0.757，Padditive = 0.030，OR = 0.685，Pdominant = 0.020，OR = 0.691，Pcodominant1 = 0.030），代谢综合征（OR = 0.746，Padditive = 0.030，OR = 0.647，Pdominant = 0.005，OR = 0.670，Pheterozygote = 0.015，OR = 0.637，Pcodominant1 = 0.005），以及胰岛素抵抗（OR = 0.681，Pdominant = 0.045）相关。这些结果表明，HHIPL-1 rs2895811基因多态性与墨西哥MI患者的心血管代谢参数相关[6]。

综上所述，Hhipl1基因在多种生物学过程中发挥重要作用，包括动脉粥样硬化、心脏微血管疾病、舒张功能障碍、垂体腺瘤和雄性生殖细胞分化。Hhipl1通过调节hedgehog信号通路和与其他信号通路的相互作用，影响平滑肌细胞的增殖和迁移，以及心脏微血管的血栓形成和舒张功能。此外，Hhipl1的基因多态性与心血管代谢参数相关。Hhipl1的研究有助于深入理解其生物学功能和在疾病发生中的作用，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。