智鼠故事 
C57BL/6NCya-Aclyem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Acly-flox
产品编号：
S-CKO-18547
品系背景：
C57BL/6NCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Acly-flox mice (Strain S-CKO-18547) 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/6NCya-Aclyem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-104112-Acly-B6N-VA
产品编号
S-CKO-18547
基因名
Acly
品系背景
C57BL/6NCya
基因别称
A730098H14Rik
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:103251 Homozygous null mutation of this gene results in embryonic lethality. Heterozygous mutants display no obvious abnormalities. Mice homozygous for a transgenic gene disruption exhibit embryonic lethality at E7.
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
Acly位于小鼠的11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Acly基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Acly-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Acly基因位于小鼠11号染色体上，由28个外显子组成，其中ATG起始密码子在2号外显子，TAA终止密码子在28号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于4号外显子至6号外显子，包含334个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Acly基因功能的丧失。
Acly-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在4号外显子至6号外显子区域发生移码突变，覆盖了基因编码区域的10.2%。5'-loxP位点插入的3号内含子大小为1628个碱基对，而3'-loxP位点插入的6号内含子大小为2182个碱基对。有效的cKO区域大小约为2.5千碱基对。
Acly-flox小鼠模型可用于研究Acly基因在小鼠体内的功能。携带敲除等位基因的小鼠在胚胎发育过程中会发生致死现象，而携带敲除等位基因的杂合子小鼠则没有明显的异常。此外，携带敲入等位基因的小鼠在胚胎发育至第7天时会发生致死现象。
由于生物过程的复杂性，目前的技术水平无法预测loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的影响。因此，Acly-flox小鼠模型在研究Acly基因的功能和调控机制方面具有重要作用。
基因研究概述
Acly，全称ATP-citrate lyase，是一种关键的代谢酶，在细胞内参与柠檬酸循环和脂肪酸合成等代谢途径。Acly通过将ATP与柠檬酸结合，催化产生乙酰辅酶A（acetyl-CoA），后者是脂肪酸合成和胆固醇合成等生物合成途径的重要前体。此外，acetyl-CoA还可以作为组蛋白乙酰化的供体，影响基因表达和染色质结构。因此，Acly在细胞的能量代谢和基因表达调控中发挥着重要作用。
在结肠癌中，Acly的表达水平升高，并且与肿瘤的侵袭和转移密切相关。研究发现，Acly可以通过与CTNNB1（beta-catenin 1）蛋白相互作用，稳定CTNNB1蛋白，并促进其从细胞质转移到细胞核，进而增强CTNNB1的转录活性，促进结肠癌细胞的迁移和侵袭能力[1]。此外，Acly的表达水平与CTNNB1蛋白的表达水平呈正相关，且与结肠癌的转移密切相关[1]。
在肝脏缺血再灌注（IR）损伤中，Acly也发挥着重要作用。研究发现，Acly在肝细胞中高表达，并且可以通过产生乙酰辅酶A，影响组蛋白乙酰化和染色质结构。在肝细胞中特异性敲除Acly后，肝脏IR损伤加重[2]。进一步研究发现，IR可以诱导Acly在肝细胞中的核转位，从而增加核内乙酰辅酶A的供应，增强组蛋白H3K9的乙酰化，并激活Foxa2信号通路，发挥保护作用[2]。
Acly还在T细胞的代谢和功能中发挥着重要作用。研究发现，CD8 T细胞对感染的反应依赖于Acly产生的乙酰辅酶A。Acly缺陷的CD8 T细胞可以通过乙酰辅酶A合酶短链家族成员2（ACSS2）介导的乙酸依赖性途径产生乙酰辅酶A，以维持其效应功能[3]。
此外，Acly还与心血管疾病的发生发展密切相关。研究发现，Acly的遗传抑制与降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，降低心血管事件风险有关，且没有增加癌症风险[4]。
在非酒精性脂肪性肝炎（NASH）和肝纤维化中，Acly也发挥着重要作用。研究发现，抑制Acly可以减少肝脏脂肪变性和肝纤维化，并抑制肝星状细胞的活化。同时，GLP-1R激动剂可以降低体重、胰岛素抵抗和脂肪变性，但不会改善纤维化。联合使用Acly抑制剂和GLP-1R激动剂可以进一步减少肝脏脂肪变性、肝细胞气球样变性和肝纤维化，并改善NASH的预后[5]。
在Th17细胞的代谢和功能中，Acly也发挥着重要作用。研究发现，葡萄糖转运蛋白GLUT3是Th17细胞效应功能所必需的。GLUT3依赖的葡萄糖摄取控制着一个代谢-转录回路，调节Th17细胞的致病性。代谢组学、表观遗传学和转录组学分析将GLUT3与线粒体葡萄糖氧化和Acly依赖的乙酰辅酶A生成联系起来，作为炎症基因表达表观遗传调控的限速步骤[6]。
在神经系统中，Acly也发挥着重要作用。研究发现，疾病相关的星形胶质细胞亚群在神经疾病中发挥着重要作用，包括多发性硬化和实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）。研究发现，星形胶质细胞记忆是由代谢酶Acly控制的，Acly产生乙酰辅酶A，用于组蛋白乙酰转移酶p300控制染色质可及性。在急性EAE和慢性多发性硬化症病变中，Acly+p300+记忆星形胶质细胞的数量增加，其遗传失活可以减轻EAE。此外，在慢性多发性硬化症病变中，也检测到了炎症记忆表型[7]。
在巨噬细胞中，Acly也发挥着重要作用。研究发现，病原体相关分子模式（PAMPs）如脂多糖（LPS）或脂磷壁酸（LTA）可以刺激巨噬细胞，驱动其向促炎表型转变，并诱导代谢重编程以维持细胞功能。研究发现，Acly在人类PBMC来源的巨噬细胞中存在短暂的核转位。蛋白质免疫沉淀揭示了核Acly在NF-κB乙酰化和随后其完全激活中的作用。值得注意的是，在脓毒症的早期超炎症阶段，会触发Acly介导的NF-κB乙酰化。Acly/NF-κB轴增加包括SLC25A1在内的促炎基因的表达水平，从而促进SLC25A1和Acly基因参与的促炎回路的存在[8]。
在肝细胞癌（HCC）中，Acly也发挥着重要作用。研究发现，HCC细胞表现出增强的能力来维持内质网（ER）稳态，并在微环境刺激下劫持ER应激通路以促进恶性表型。代谢重编程是肿瘤细胞适应微环境变化的一个已知标志。然而，尚不清楚肿瘤细胞如何响应ER应激来协调代谢重编程和肿瘤进展。研究发现，SEC63是HCC细胞代谢的一个新的调节因子。在ER应激下，IRE1α通路介导的SEC63在T537位点的磷酸化导致SEC63的激活。然后，SEC63上调ACLY的稳定性以增加乙酰辅酶A和脂肪合成的供应，这有利于提高ER容量。同时，SEC63也进入细胞核，以增加核内乙酰辅酶A的产生，从而上调未折叠蛋白反应靶点，以改善ER稳态。重要的是，SEC63与ACLY协调，在细胞核中表观遗传地调节Snail1的表达。因此，SEC63促进了HCC细胞的转移，而这些作用可以通过ACLY抑制来逆转。临床上，HCC组织标本中SEC63的表达显著上调，并与ACLY的表达呈正相关。重要的是，SEC63的高表达预测了HCC患者的不良预后[9]。
在结直肠癌肝转移中，Acly也发挥着重要作用。研究发现，肿瘤细胞来源的外泌体与基质之间的通讯在促进前转移生态位形成和肿瘤转移中起着不可替代的作用。研究发现，HSPC111是在与结直肠癌细胞衍生的外泌体孵育的肝星状细胞（HSCs）中上调的主要基因。在异种移植小鼠模型中，结直肠癌细胞衍生的外泌体HSPC111促进了前转移生态位形成和结直肠癌肝转移（CRLM）。一致的是，与没有肝转移的结直肠癌患者相比，肝转移的结直肠癌患者血清外泌体、原发肿瘤和肝转移癌相关成纤维细胞（CAFs）中HSPC111的水平更高。机制上，HSPC111通过磷酸化ATP-citrate lyase（ACLY）改变CAFs的脂质代谢，上调乙酰辅酶A的水平。乙酰辅酶A的积累进一步通过增加CAFs中H3K27的乙酰化促进CXCL5的表达和分泌。此外，CXCL5-CXCR2轴增强了外泌体HSPC111从结直肠癌细胞中的分泌，并促进了肝转移。这些结果揭示了结直肠癌细胞衍生的外泌体HSPC111通过在CAFs中重编程脂质代谢来促进前转移生态位形成和CRLM，并暗示HSPC111可能是预防CRLM的潜在治疗靶点[10]。
综上所述，Acly是一种重要的代谢酶，在多种生物学过程中发挥着重要作用。Acly不仅参与细胞的能量代谢和脂肪酸合成，还参与基因表达调控和染色质结构调控。此外，Acly还与多种疾病的发生发展密切相关，包括结肠癌、肝脏IR损伤、心血管疾病、NASH和肝纤维化、Th17细胞介导的炎症性疾病、神经疾病和HCC等。因此，Acly的研究有助于深入理解细胞的代谢和基因表达调控机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Wen, Jun, Min, Xuejie, Shen, Mengqin, Liu, Jianjun, Zhao, Xiaoping. 2019. ACLY facilitates colon cancer cell metastasis by CTNNB1. In Journal of experimental & clinical cancer research : CR, 38, 401. doi:10.1186/s13046-019-1391-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31511060/
2. Gao, Wenbin, Zhang, Liping, Li, Ziru, Mulholland, Michael W, Zhang, Weizhen. 2023. Nuclear Acly protects the liver from ischemia-reperfusion injury. In Hepatology (Baltimore, Md.), 80, 1087-1103. doi:10.1097/HEP.0000000000000692. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37983829/
3. Kaymak, Irem, Watson, McLane J, Oswald, Brandon M, Roy, Dominic G, Jones, Russell G. 2024. ACLY and ACSS2 link nutrient-dependent chromatin accessibility to CD8 T cell effector responses. In The Journal of experimental medicine, 221, . doi:10.1084/jem.20231820. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39150482/
4. Ference, Brian A, Ray, Kausik K, Catapano, Alberico L, Kastelein, John J P, Nicholls, Stephen J. . Mendelian Randomization Study of ACLY and Cardiovascular Disease. In The New England journal of medicine, 380, 1033-1042. doi:10.1056/NEJMoa1806747. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30865797/
5. Desjardins, Eric M, Wu, Jianhan, Lavoie, Declan C T, Pinkosky, Stephen L, Steinberg, Gregory R. . Combination of an ACLY inhibitor with a GLP-1R agonist exerts additive benefits on nonalcoholic steatohepatitis and hepatic fibrosis in mice. In Cell reports. Medicine, 4, 101193. doi:10.1016/j.xcrm.2023.101193. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37729871/
6. Hochrein, Sophia M, Wu, Hao, Eckstein, Miriam, Abel, E Dale, Vaeth, Martin. 2022. The glucose transporter GLUT3 controls T helper 17 cell responses through glycolytic-epigenetic reprogramming. In Cell metabolism, 34, 516-532.e11. doi:10.1016/j.cmet.2022.02.015. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35316657/
7. Lee, Hong-Gyun, Rone, Joseph M, Li, Zhaorong, Clark, Iain C, Quintana, Francisco J. 2024. Disease-associated astrocyte epigenetic memory promotes CNS pathology. In Nature, 627, 865-872. doi:10.1038/s41586-024-07187-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38509377/
8. Santarsiero, Anna, Convertini, Paolo, Todisco, Simona, O'Neill, Luke A J, Infantino, Vittoria. 2021. ACLY Nuclear Translocation in Human Macrophages Drives Proinflammatory Gene Expression by NF-κB Acetylation. In Cells, 10, . doi:10.3390/cells10112962. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34831186/
9. Hu, Chenyu, Xin, Zechang, Sun, Xiaoyan, Xing, Baocai, Liu, Xiaofeng. 2023. Activation of ACLY by SEC63 deploys metabolic reprogramming to facilitate hepatocellular carcinoma metastasis upon endoplasmic reticulum stress. In Journal of experimental & clinical cancer research : CR, 42, 108. doi:10.1186/s13046-023-02656-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37122003/
10. Zhang, Chong, Wang, Xiang-Yu, Zhang, Peng, Zhang, Ju-Bo, Chen, Jin-Hong. 2022. Cancer-derived exosomal HSPC111 promotes colorectal cancer liver metastasis by reprogramming lipid metabolism in cancer-associated fibroblasts. In Cell death & disease, 13, 57. doi:10.1038/s41419-022-04506-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35027547/
