智鼠故事 
C57BL/6JCya-Trpm4em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Trpm4-flox
产品编号：
S-CKO-14254
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Trpm4-flox mice (Strain S-CKO-14254) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Trpm4em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-68667-Trpm4-B6J-VA
产品编号
S-CKO-14254
基因名
Trpm4
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
1110030C19Rik; LTRPC4; LTrpC-4; TRPM4B
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:1915917 Mice homozygous for a knock-out allele display increased Ca2+ influx and IgE-dependent mast cell activation, increased vascular permeability, and enhanced acute anaphylactic responses. Mice homozygous for a different knock-out allele show Ca2+ overload and impaired dendritic cell migration.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Trpm4位于小鼠的7号染色体，采用基因编辑技术，通过高通量电转受精卵方式，获得Trpm4基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Trpm4-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）构建的条件性敲除小鼠。该模型采用基因编辑技术，旨在研究小鼠Trpm4基因在小鼠体内的功能。Trpm4基因位于小鼠7号染色体上，包含25个外显子，其中ATG起始密码子在1号外显子，TGA终止密码子在25号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于10号外显子至12号外显子，包含590个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Trpm4基因功能的丧失。
Trpm4-flox小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠表现出增加的钙离子内流和IgE依赖性肥大细胞活化，增加的血管通透性，以及增强的急性过敏反应。而携带另一种敲除等位基因的小鼠则表现出钙离子超载和树突状细胞迁移受损。
此外，Trpm4-flox小鼠模型的构建过程中，5'-loxP位点插入到第九号内含子，插入大小为2433个碱基对；3'-loxP位点插入到第十二号内含子，插入大小为900个碱基对。有效的cKO区域大小约为2.4千碱基对。cKO区域不包含其他已知基因。
基因研究概述
Trpm4，也称为Transient Receptor Potential Melastatin 4，是一种钙激活的非选择性阳离子通道。该通道被细胞内钙离子浓度的升高所激活，并且受到多种因素的调节，包括温度和磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（Pi(4,5)P2）。当被激活时，Trpm4允许钠离子进入细胞，但完全不允许钙离子通过。与它的近亲Trpm5不同，Trpm4蛋白在全身广泛表达。自从膜片钳技术出现以来，具有Trpm4性质的电流已在各种组织中描述，但其生理作用只有随着对Trpm4敲除小鼠模型的不断表征才开始逐渐明确[1]。此外，Trpm4基因的突变与人类患者的传导障碍有关[1]。
研究发现，Trpm4在免疫原性疗法诱导的细胞坏死中发挥着重要作用。通过全基因组CRISPR-Cas9筛选和后续实验，研究人员发现了与坏死相关的基因，并证实了Trpm4在坏死过程中的关键作用。敲除Trpm4基因可以消除多种坏死诱导性抗癌疗法引起的细胞死亡，表明Trpm4在细胞死亡和免疫激活中发挥着重要作用[2]。
在中国黄牛中，Trpm4基因的变异与气候条件有关。研究人员发现了一个错义突变（NC_037345.1: c.2237A>G: p. His746Arg）（rs209689836），该突变与热耐受性相关。通过对19个中国黄牛品种（包括404个个体）的PCR和DNA测序分析，研究人员发现该变异的等位基因分布存在显著的地理差异，与印度牛和水牛在中国的分布相一致。此外，关联分析表明，G等位基因与年平均温度、相对湿度和温度湿度指数（THI）显著相关，提示携带G等位基因的牛分布在温度、湿度和THI较高的地区。因此，研究人员认为，中国黄牛Trpm4基因的突变可能是与热耐受性相关的候选位点[3]。
Trpm4基因的敲除导致心脏肥大和电生理改变。Trpm4通道在心脏中表达，特别是在心房或传导组织中。Trpm4基因的突变与几种人类传导障碍有关，如Brugada综合征。研究人员使用Trpm4基因敲除小鼠模型来研究Trpm4通道对心脏整体功能的作用。形态功能分析显示，Trpm4基因敲除小鼠的左心室呈现离心肥大，成年小鼠（32周龄）的室壁厚度和心腔大小均增加，与Trpm4+/+对照组相比。免疫荧光和qPCR分析显示，Trpm4基因敲除小鼠没有纤维化或细胞肥大。相反，Trpm4基因敲除小鼠的心肌细胞比Trpm4+/+小鼠小，密度更高。免疫荧光标记磷酸化组蛋白H3（有丝分裂标记）显示，Trpm4基因敲除小鼠在有丝分裂阶段的肌细胞数量增加了3倍，提示存在增生。成年Trpm4基因敲除小鼠表现出多水平的传导阻滞，这在体表心电图和心内探索中得到了证实。Trpm4基因敲除小鼠还表现出短动作电位，这与参与复极相的电压门控钙或钾电流的变化无关。因此，Trpm4在心脏中具有多种功能，包括调节传导和细胞电活动，这些功能影响心脏发育[4]。
TRPM通道在健康和疾病中发挥着重要作用。TRPM通道是一类细胞通道，负责调节细胞质中的阳离子水平和细胞器内的阳离子分布。TRPM通道家族包括八个成员（TRPM1-TRPM8），包括高度通透于二价阳离子的通道（TRPM1、TRPM3、TRPM6和TRPM7）、非选择性阳离子通道（TRPM2和TRPM8）和单价阳离子选择性通道（TRPM4和TRPM5）。TRPM通道在许多生理过程中发挥着重要作用，包括矿物质稳态、血压、心脏节律和免疫，以及光感受、味觉感受和温度感受。TRPM通道在肾脏中大量表达。TRPM基因的突变会导致多种人类遗传疾病，而动物模型中的临床前研究表明，TRPM通道是很有前途的新治疗靶点[5]。
Trpm4在癌症中是一种新的潜在药物靶点。Trpm4在多种器官中广泛表达，与心血管和免疫疾病相关。近年来，对Trpm4在癌症中的研究兴趣有所增加。到目前为止，Trpm4已在弥漫性大B细胞淋巴瘤、前列腺、结直肠、肝脏、乳腺、膀胱、宫颈和子宫内膜癌中进行了研究。在多种癌症中，Trpm4过度表达，并有助于癌症标志功能，如增殖和迁移增加以及细胞周期转变。因此，Trpm4是一种潜在的预后癌症标记物，也是很有希望的抗癌药物靶点候选物。目前，Trpm4如何有助于癌症标志功能的机制仍在研究之中。Trpm4是一种Ca2+激活的单价阳离子通道，其离子传导性可以降低细胞内Ca2+信号。此外，Trpm4可以与不同的伴侣蛋白相互作用。然而，缺乏有效的特异性Trpm4抑制剂限制了Trpm4的研究。在这篇综述中，研究人员总结了Trpm4的潜在作用机制，并讨论了新的小分子Trpm4抑制剂以及Trpm4抗体M4P。此外，研究人员还概述了Trpm4在人类癌症中的作用，并讨论了Trpm4作为诊断标记和抗癌药物靶点[6]。
综上所述，Trpm4是一种在全身广泛表达的钙激活的非选择性阳离子通道，在多种生理和病理过程中发挥着重要作用。Trpm4基因的突变与多种疾病相关，包括心脏传导障碍和癌症。Trpm4在免疫原性疗法诱导的细胞坏死中发挥着重要作用，并且在中国黄牛中的变异与气候条件有关。此外，Trpm4在心脏中的功能研究表明，Trpm4在心脏发育和传导中发挥着重要作用。总之，Trpm4是一种具有重要生理和病理作用的基因，值得进一步研究。
参考文献：
1. Mathar, Ilka, Jacobs, Griet, Kecskes, Miklos, Philippaert, Koenraad, Vennekens, Rudi. . TRPM4. In Handbook of experimental pharmacology, 222, 461-87. doi:10.1007/978-3-642-54215-2_18. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24756717/
2. Ghosh, Santanu, Yang, Rachel, Duraki, Darjan, Hergenrother, Paul J, Shapiro, David J. . Plasma Membrane Channel TRPM4 Mediates Immunogenic Therapy-Induced Necrosis. In Cancer research, 83, 3115-3130. doi:10.1158/0008-5472.CAN-23-0157. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37522838/
3. Zeng, LuLan, Li, AiXin, Qu, Kaixing, Huang, Bizhi, Lei, Chuzhao. 2022. TRPM4 gene variation associated with climatic conditions in Chinese cattle. In Animal biotechnology, 34, 3256-3260. doi:10.1080/10495398.2022.2112686. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35994677/
4. Yan, Jing, Bengtson, C Peter, Buchthal, Bettina, Hagenston, Anna M, Bading, Hilmar. . Coupling of NMDA receptors and TRPM4 guides discovery of unconventional neuroprotectants. In Science (New York, N.Y.), 370, . doi:10.1126/science.aay3302. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33033186/
5. Chubanov, Vladimir, Köttgen, Michael, Touyz, Rhian M, Gudermann, Thomas. 2023. TRPM channels in health and disease. In Nature reviews. Nephrology, 20, 175-187. doi:10.1038/s41581-023-00777-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37853091/
6. Borgström, Anna, Peinelt, Christine, Stokłosa, Paulina. 2021. TRPM4 in Cancer-A New Potential Drug Target. In Biomolecules, 11, . doi:10.3390/biom11020229. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33562811/
