Zfp36l3-flox 基因敲除小鼠

Zfp36l3，也称为Zinc finger protein 36-like 3，是Zfp36基因家族中的一种基因，这个家族在哺乳动物中通常包含三个保守的成员。Zfp36基因家族编码的蛋白可以调节从人类到酵母的各种生物体中的mRNA稳定性，从而影响基因表达。Zfp36l3基因仅在啮齿动物中发现，其表达主要限于胎盘和卵黄囊，对整体的繁殖能力有重要作用[1]。通过对超过20种代表性物种的Zfp36l3基因进行测序，研究人员发现Zfp36l3基因在啮齿目超科中存在，但在更早分支的家族中不存在，这表明该基因是啮齿目超科特有的。研究表明，Zfp36l3基因是通过一个相关基因Zfp36l2的mRNA通过逆转座到祖先啮齿类动物的X染色体上而产生的。自起源以来，Zfp36l3基因经历了快速进化，并发生了许多变化，包括起始密码子利用的变异、通过嵌套逆转座等机制产生的新内含子形成，以及独特重复区域的插入。其中，一个长富丙氨酸序列负责Mus musculus ZFP36L3蛋白的全时胞质定位。相比之下，Peromyscus maniculatus ZFP36L3蛋白缺乏这个重复序列，并包含一个新型的核输出序列，控制其在细胞核和细胞质之间的穿梭[1]。

Zfp36l3基因编码一个属于CCCH串联锌指蛋白家族的成员，该家族成员可以与mRNA中的AU丰富元件（ARE）直接结合，导致目标转录本的脱腺苷化和降解。Zfp36l3基因的转录本表达仅在鼠的胎盘和胚外组织中检测到，并且在整个发育过程中在胎盘中被表达，尤其是在绒毛外胎盘的迷路层细胞中高度表达。与其他家族成员不同，当在293细胞中表达时，ZFP36L3-绿色荧光蛋白融合蛋白完全位于细胞质中，即使在CRM1依赖性核输出抑制剂放线菌素B存在的情况下也是如此。Zfp36l3基因位于小鼠的X染色体上，大鼠X染色体上也存在一个类似的预测基因，但在人类中没有发现类似基因的存在。因此，ZFP36L3可能是TTP蛋白家族的一个啮齿动物特异性，甚至可能是小鼠特异性的成员。它在胎盘生理学中的作用可能是啮齿动物，甚至可能是小鼠所特有的，但在非啮齿动物中可能由其他家族成员承担[2]。

植物多酚棉酚被报道具有细胞毒性和抗炎作用，但关于其对巨噬细胞基因表达的影响知之甚少。研究表明，棉酚处理导致巨噬细胞死亡和细胞中可溶性蛋白含量的显著减少，这伴随着抗炎TTP家族和促炎细胞因子基因表达的显著刺激，以及葡萄糖转运和胰岛素信号通路相关基因表达的升高[3]。此外，脂多糖（LPS）可以刺激巨噬细胞中TTP基因的表达，但对其同源基因ZFP36L1、ZFP36L2和ZFP36L3的mRNA水平影响较小[5]。这些研究表明，Zfp36l3基因的表达和功能受到多种因素的调控，包括细胞因子、植物多酚和细菌内毒素等。

胰岛素可以增加小鼠3T3-L1脂肪细胞中TTP和ZFP36L1蛋白的表达，但降低Zfp36l3的mRNA水平[4]。肉桂多酚提取物（CPE）可以增加小鼠3T3-L1脂肪细胞中TTP mRNA的水平，并降低VEGF mRNA的水平，同时影响其他基因的表达，如ZFP36L1和ZFP36L3（TTP同源物）、GM-CSF、COX2、IL6、APP、G-CSF和PAI1[6]。这些研究表明，Zfp36l3基因的表达和功能受到胰岛素和肉桂多酚提取物等激素和植物多酚的调控。

Zfp36l3基因敲除小鼠表现出新生儿的存活率降低，但没有明显的胎盘或存活后代形态学改变。RNA测序分析显示，Zfp36l3敲除小鼠的胎盘中有许多显著上调的转录本，而卵黄囊中几乎没有变化。许多上调的胎盘转录本在来自Zfp36l3敲除囊胚的分化滋养层干细胞中表现出降解速率降低。数十个转录本被认为是ZFP36L3的高概率靶点，其中包括已知参与滋养层和胎盘生理的蛋白质。1型转铁蛋白受体mRNA在Zfp36l3敲除小鼠的胎盘中被意外地降低，尽管在敲除干细胞中其稳定性增加。转铁蛋白受体对于胎盘铁吸收至关重要，其减少伴随着胎儿铁储存的减少，这表明这种宫内缺乏可能在以后的生活中产生不利后果[7]。

Zfp36l3基因在小鼠角膜发育和成熟过程中也有表达，表明它可能在角膜的形成和功能中发挥作用[8]。此外，Drosophila melanogaster中的TTP蛋白同源物DTIS11可以与eya mRNA结合并降低其水平，表明eya mRNA可能是TTP蛋白的靶点[9]。

综上所述，Zfp36l3基因是Zfp36基因家族中的一个重要成员，其表达和功能受到多种因素的调控，包括细胞因子、植物多酚和细菌内毒素等。Zfp36l3基因在胎盘和卵黄囊中表达，对整体的繁殖能力有重要作用，并与胎盘铁代谢有关。此外，Zfp36l3基因在小鼠角膜发育和成熟过程中也有表达，表明它可能在角膜的形成和功能中发挥作用。Zfp36l3基因的研究有助于深入理解Zfp36基因家族的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。