Lynx1-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Lynx1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-08116

品系全称

C57BL/6JCya-Lynx1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-23936-Lynx1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Lynx1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-08116) 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
Ly6/neurotoxin 1
基因别称
SLURP-2
染色体号
Chr 15 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_011838 | Ensembl: ENSMUST00000023259
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2~4
敲除长度
~1.3 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:1345180Mice homozygous for a null allele exhibit increased sensitivity to nicotine, neurodegeneration, brain vacuoles amd improved cue-conditioned learning.
Lynx1,也称为Ly-6/neurotoxin-like 1,是一种在哺乳动物中枢神经系统(CNS)中高度表达的蛋白,属于Ly-6/neurotoxin超家族。Lynx1蛋白含有与蛇类神经毒素相似的半胱氨酸富集结构域,与神经元烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)结合,调节其功能[4]。Lynx1通过形成稳定的复合物与nAChRs相互作用,并对其功能产生负性变构作用,从而调节胆碱能系统的功能[5]。Lynx1在多种生物学过程中发挥作用,包括神经保护、学习、记忆、注意力、运动过程以及疼痛信号传导等。

在皮肤角质形成细胞中,Lynx1的表达和作用尚未完全明确。然而,研究表明,Lynx1与SLURP-1和SLURP-2等内源性表达的Ly-6超家族蛋白一样,可以调节nAChRs的功能,作为变构调节剂、正位调节剂或拮抗剂[1]。此外,Lynx1与SLURP-2之间存在一个嵌合转录本Lynx1-SLURP2,其功能尚不清楚[1]。研究发现,Lynx1和SLURP-2在角质形成细胞中表达,而Lynx1-SLURP2则不表达[1]。白细胞介素-22(IL-22)可以增加角质形成细胞中SLURP2的表达,而干扰素-γ(IFN-γ)则抑制IL-22诱导的SLURP2上调[1]。此外,STAT3抑制剂或STAT3 siRNA可以完全抑制IL-22诱导的SLURP2上调,表明STAT3是IL-22下游的主要转录因子,参与调控SLURP2的表达[1]。

在卵巢癌中,Lynx1的表达与预后不良相关。研究发现,卵巢浆液性囊腺癌(OVs)患者中Lynx1表达水平升高与肿瘤残余疾病(RD)相关[2]。Kaplan-Meier生存分析显示,Lynx1高表达的OVs患者总生存期(OS)和疾病特异性生存期(DSS)均低于Lynx1低表达患者[2]。单变量分析也支持Lynx1高表达患者OS低于Lynx1低表达患者[2]。这表明Lynx1表达可能是OVs预后不良的分子标志物[2]。

Lynx1在衰老小鼠背侧纹状体中支持神经元健康。研究发现,lynx1基因敲除小鼠在衰老过程中表现出背侧纹状体神经纤维的丢失、神经纤维束的断裂和神经元核的丢失[3]。在高倍镜下,这些神经纤维显示出细胞内空泡和紊乱的髓鞘[3]。这些形态学改变在lynx1杂合基因敲除小鼠或任何年龄的lynx1基因敲除小鼠中很少出现或不存在[3]。这表明通过调节lynx1的表达水平可以维持神经元健康,lynx1基因可能在神经保护和增强学习之间进行权衡[3]。

Lynx1通过遗传操作可以增强运动学习。研究发现,表达可溶性lynx的转基因小鼠表现出运动学习能力的增强,而全长lynx的过表达则没有这种效果[5]。此外,lynx1基因敲除小鼠也表现出与可溶性lynx转基因小鼠相似的运动学习能力增强[5]。这表明运动学习对lynx功能的丧失更为敏感,并且GPI锚定在lynx蛋白的正常功能中发挥作用[5]。

在脆性X综合征(FXS)的iPSC衍生神经祖细胞(NPCs)中,Lynx1的表达降低。研究发现,FXS NPCs中LYNX1的表达降低,这与组织型纤溶酶原激活物(tPA)依赖性径向胶质过程生长增强一致[6]。这表明lynx1基因可能在FXS的病理生理学改变中发挥作用,并可能成为治疗干预的潜在靶点[6]。

Lynx1在正常和肿瘤性支气管上皮中的胆碱能信号传导中起调节作用。研究发现,lynx1在正常肺中作为胆碱能信号的负性调节因子,限制了慢性尼古丁暴露增加尼古丁受体的能力,并限制了尼古丁上调GABAA受体水平的能力[7]。lynx1水平的降低在肺癌中与邻近正常肺相比更为常见[7]。lynx1的表达与肺癌细胞的生长有关,lynx1的表达可以抑制肺癌细胞的增殖[7]。

Lynx1通过调节nAChRs的活性来增强抗痛觉作用。研究发现,lynx1基因敲除小鼠中尼古丁和epibatidine的抗痛觉作用增强,并被mecamylamine和DHβE阻断[8]。计算机模拟预测lynx1对低敏感性α4β2 nAChRs的α:α界面的偏好结合亲和力[8]。这表明lynx1在DRN中通过低敏感性α4β2 nAChRs介导疼痛信号传导[8]。

Lynx1对α3β4*-nAChRs的亚型特异性机制进行了研究。研究发现,lynx1降低了(α3β4)2β4-nAChR的细胞表面表达,而降低了(α3β4)2α3-nAChR的单元电导率、改变了爆发比例并增强了封闭停留时间[9]。lynx1介导的(α3β4)2α5-nAChR功能的降低是由细胞表面表达和单通道性质的改变共同导致的[9]。lynx1与α3β4*-nAChRs的亚型特异性相互作用为理解原型毒素调节nAChR功能的机制和变构位点提供了新的见解[9]。

Lynx1的去除可以揭示成年视觉皮层可塑性中的蛋白酶活性。研究发现,在标准笼中饲养的两个月以上的小鼠中,通过遗传去除Lynx1,可以揭示成年小鼠视觉皮层(V1)中tPA活性的增强[10]。这与成年lynx1基因敲除小鼠V1中树突棘密度降低和眼优势偏移增强相关[10]。这些结构性和功能性变化依赖于tPA,因为lynx1基因敲除小鼠中tPA的遗传去除可以阻断tPA依赖性树突棘密度的降低,而tPA活性的基因和成年特异性抑制可以消除lynx1基因敲除小鼠中的眼优势偏移[10]。

综上所述,Lynx1是一种在哺乳动物中枢神经系统中高度表达的蛋白,属于Ly-6/neurotoxin超家族。Lynx1通过调节神经元烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)的功能,参与多种生物学过程,包括神经保护、学习、记忆、注意力、运动过程以及疼痛信号传导等。Lynx1在皮肤、卵巢、脑和肺等组织中发挥重要作用,并与多种疾病的发生发展相关。此外,Lynx1的表达水平与预后不良相关,可能成为疾病诊断和治疗的潜在分子标志物。Lynx1的研究有助于深入理解胆碱能系统的功能及其在疾病发生发展中的作用,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Moriwaki, Yasuhiro, Takada, Kiyoko, Tsuji, Shoutaro, Kawashima, Koichiro, Misawa, Hidemi. 2015. Transcriptional regulation of SLURP2, a psoriasis-associated gene, is under control of IL-22 in the skin: A special reference to the nested gene LYNX1. In International immunopharmacology, 29, 71-5. doi:10.1016/j.intimp.2015.05.030. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26033490/
2. Liu, Hui, Wang, Ao, Ma, Yushan. 2020. Increased Expression of LYNX1 in Ovarian Serous Cystadenocarcinoma Predicts Poor Prognosis. In BioMed research international, 2020, 1392674. doi:10.1155/2020/1392674. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33299855/
3. Kobayashi, Atsuko, Parker, Rell L, Wright, Ashley P, Lester, Henry A, Miwa, Julie M. 2014. Lynx1 supports neuronal health in the mouse dorsal striatum during aging: an ultrastructural investigation. In Journal of molecular neuroscience : MN, 53, 525-36. doi:10.1007/s12031-014-0352-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25027556/
4. Miwa, J M, Ibanez-Tallon, I, Crabtree, G W, Role, L W, Heintz, N. . lynx1, an endogenous toxin-like modulator of nicotinic acetylcholine receptors in the mammalian CNS. In Neuron, 23, 105-14. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10402197/
5. Miwa, Julie M, Walz, Andreas. 2012. Enhancement in motor learning through genetic manipulation of the Lynx1 gene. In PloS one, 7, e43302. doi:10.1371/journal.pone.0043302. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23139735/
6. Talvio, Karo, Minkeviciene, Rimante, Townsley, Kayla G, Brennand, Kristen J, Castrén, Maija L. 2022. Reduced LYNX1 expression in transcriptome of human iPSC-derived neural progenitors modeling fragile X syndrome. In Frontiers in cell and developmental biology, 10, 1034679. doi:10.3389/fcell.2022.1034679. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36506088/
7. Fu, Xiao Wen, Song, Ping Fang, Spindel, Eliot R. 2015. Role of Lynx1 and related Ly6 proteins as modulators of cholinergic signaling in normal and neoplastic bronchial epithelium. In International immunopharmacology, 29, 93-8. doi:10.1016/j.intimp.2015.05.022. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26025503/
8. Nissen, Neel I, Anderson, Kristin R, Wang, Huaixing, Im, Wonpil, Miwa, Julie M. 2018. Augmenting the antinociceptive effects of nicotinic acetylcholine receptor activity through lynx1 modulation. In PloS one, 13, e0199643. doi:10.1371/journal.pone.0199643. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29969495/
9. George, Andrew A, Bloy, Abigail, Miwa, Julie M, Lukas, Ronald J, Whiteaker, Paul. 2017. Isoform-specific mechanisms of α3β4*-nicotinic acetylcholine receptor modulation by the prototoxin lynx1. In FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, 31, 1398-1420. doi:10.1096/fj.201600733R. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28100642/
10. Bukhari, Noreen, Burman, Poromendro N, Hussein, Ayan, Russo, Scott J, Morishita, Hirofumi. . Unmasking Proteolytic Activity for Adult Visual Cortex Plasticity by the Removal of Lynx1. In The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 35, 12693-702. doi:10.1523/JNEUROSCI.4315-14.2015. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26377459/