Ccn4-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Ccn4-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-06692

品系全称

C57BL/6JCya-Ccn4em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-22402-Ccn4-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Ccn4-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-06692) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型
Wnt信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
cellular communication network factor 4
基因别称
Elm1,Wisp1
染色体号
Chr 15 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_018865 | Ensembl: ENSMUST00000005255
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.7 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:1197008Mice homozygous for a targeted mutation exhibit impaired motor coordination during inverted screen testing.
CCN4,也称为WNT1诱导的信号通路蛋白1(WISP1),是CCN蛋白家族的第四个成员。CCN蛋白家族是一组细胞外信号调节因子,它们在细胞增殖、迁移、分化和细胞外基质(ECM)的形成中发挥着重要作用。CCN4作为其中的一员,参与多种生理和病理过程,包括骨和软骨的发育与维持、伤口愈合、纤维化和癌症。

在骨关节炎(OA)的研究中,CCN4被认为在软骨细胞生物学中具有重要作用。一项研究通过RNA测序分析人类OA软骨,发现CCN4与58个基因显著相关,这些基因主要富集于“神经嵴细胞迁移”通路,包括CORO1C、SEMA3C和SMO等基因。此外,在缺乏或存在CCN4的情况下,通过划痕实验测定软骨细胞迁移,发现CCN4的添加显著增强了原代OA软骨细胞的迁移能力,并且在36小时内减少了划痕的大小[1]。

另一项研究通过基因工程和重组技术,在实验小鼠中产生CCN4/WISP1蛋白缺乏的模型,并诱导不同特征的OA模型,以分析CCN4/WISP1在关节组织中的作用。通过组织学和基因表达分析,研究人员发现CCN4/WISP1的表达水平对OA病理具有显著影响[2]。

在软骨形成的研究中,CCN4被认为对软骨形成具有正调控作用。研究发现,在人类骨髓间充质干细胞(hBMSCs)中过表达CCN4可以增强转化生长因子-β3(TGF-β3)诱导的SMAD2/3磷酸化和软骨形成。相反,敲低CCN4则抑制了TGF-β3诱导的SMAD2/3磷酸化和软骨基质合成。体内分析证实,与野生型(WT)小鼠相比,Ccn4基因敲除(KO)小鼠的软骨样品中软骨细胞标记基因的表达水平显著降低[3]。

除了在骨和软骨中的作用外,CCN4还在其他病理过程中发挥作用。研究发现,CCN4在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)相关的慢性肝病中具有重要作用。WISP1缺陷可以保护小鼠免受纤维化进展的影响,但不会影响纤维化发生。此外,通过腺病毒转染增加关节中的CCN4水平,可以防止NASH模型中已建立的肝纤维化的进展[4]。

CCN4在癌症中的作用也备受关注。研究发现,CCN4的表达与肿瘤进展和临床结果相关,使其成为肿瘤检测和治疗的新兴候选分子[5]。在一项关于免疫治疗抵抗性小鼠黑色素瘤模型的研究中,发现CCN4是唯一与黑色素瘤患者生存率降低相关的基因。通过CRISPR/Cas9技术敲除CCN4基因,可以显著提高免疫能力小鼠的生存率,并且增加了自然杀伤细胞(NK细胞)的浸润[6]。

CCN蛋白家族在肝脏再生中也发挥着重要作用。肝脏具有通过肝细胞增殖恢复受损组织的固有再生能力。在慢性或严重肝损伤时,肝祖细胞(LPC)会被激活,作为替代途径。CCN蛋白通过与受体、生长因子和细胞外基质蛋白的结合,影响肝细胞、肝星状细胞(HSC)、巨噬细胞和LPC/OC的迁移和活性,从而在肝脏损伤过程中发挥重要作用[7]。

此外,CCN4还参与血管平滑肌细胞(VSMC)的迁移和增殖。研究发现,CCN4可以刺激VSMC的粘附和迁移,并且可以通过整合素α5β1受体发挥作用。CCN4的表达可以被促炎细胞因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)增强,而敲低CCN4可以显著抑制VSMC的增殖[8]。

在牙齿发育的研究中,CCN4与牙本质形成相关。研究发现,CCN4、CCN5和CCN6的表达水平随着牙本质形成的进行而变化,与CCN2一起,可以作为牙本质形成的综合标记[9]。

最后,CCN4在皮肤伤口愈合中也发挥作用。研究发现,CCN4在伤口愈合过程中上调,并且可以调节真皮成纤维细胞的增殖、迁移和ECM表达。通过α5β1整合素受体和TNF-α信号通路,CCN4可以促进伤口愈合[10]。

综上所述,CCN4作为一种重要的细胞外信号调节因子,在骨和软骨的发育与维持、伤口愈合、纤维化和癌症等多种生理和病理过程中发挥着重要作用。CCN4的研究不仅有助于深入理解其在不同疾病中的作用机制,还为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。

参考文献:
1. Timmermans, Ritchie G M, Blom, Arjen B, Bloks, Niek G C, Ramos, Yolande F M, van den Bosch, Martijn H J. 2022. CCN4/WISP1 Promotes Migration of Human Primary Osteoarthritic Chondrocytes. In Cartilage, 14, 67-75. doi:10.1177/19476035221144747. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36546648/
2. van den Bosch, Martijn H J, Blaney Davidson, Esmeralda N. . Analysis of CCN4/WISP1 Effects on Joint Tissues Using Gain- and Loss-of-Function Approaches. In Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2582, 369-390. doi:10.1007/978-1-0716-2744-0_26. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36370364/
3. Yoshioka, Yuya, Ono, Mitsuaki, Maeda, Azusa, Young, Marian F, Kuboki, Takuo. 2015. CCN4/WISP-1 positively regulates chondrogenesis by controlling TGF-β3 function. In Bone, 83, 162-170. doi:10.1016/j.bone.2015.11.007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26555637/
4. Xi, Ying, LaCanna, Ryan, Ma, Hsiao-Yen, Vander Heiden, Jason A, Ding, Ning. 2022. A WISP1 antibody inhibits MRTF signaling to prevent the progression of established liver fibrosis. In Cell metabolism, 34, 1377-1393.e8. doi:10.1016/j.cmet.2022.07.009. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35987202/
5. Gurbuz, Irem, Chiquet-Ehrismann, Ruth. 2015. CCN4/WISP1 (WNT1 inducible signaling pathway protein 1): a focus on its role in cancer. In The international journal of biochemistry & cell biology, 62, 142-6. doi:10.1016/j.biocel.2015.03.007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25794425/
6. Pirkey, Anika C, Deng, Wentao, Norman, Danielle, Razazan, Atefeh, Klinke, David J. 2023. Head-to-Head Comparison of CCN4, DNMT3A, PTPN11, and SPARC as Suppressors of Anti-tumor Immunity. In Cellular and molecular bioengineering, 16, 431-442. doi:10.1007/s12195-023-00787-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38099213/
7. Barkin, Joshua M, Jin-Smith, Brady, Torok, Kendle, Pi, Liya. 2023. Significance of CCNs in liver regeneration. In Journal of cell communication and signaling, 17, 321-332. doi:10.1007/s12079-023-00762-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37202628/
8. Liu, Hao, Dong, Wenpeng, Lin, Zhiqi, Zhou, Zhongxin, Liu, Zhengjun. 2013. CCN4 regulates vascular smooth muscle cell migration and proliferation. In Molecules and cells, 36, 112-8. doi:10.1007/s10059-013-0012-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23807044/
9. Kawata, Kazumi, Kubota, Satoshi. . Gene Expression Analysis of CCNs Along with Odontoblastic Differentiation In Vivo. In Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2582, 281-291. doi:10.1007/978-1-0716-2744-0_19. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36370357/
10. Ono, Mitsuaki, Masaki, Asuka, Maeda, Azusa, Kuboki, Takuo, Young, Marian F. 2018. CCN4/WISP1 controls cutaneous wound healing by modulating proliferation, migration and ECM expression in dermal fibroblasts via α5β1 and TNFα. In Matrix biology : journal of the International Society for Matrix Biology, 68-69, 533-546. doi:10.1016/j.matbio.2018.01.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29330021/