智鼠故事 
C57BL/6JCya-Prkaa1em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Prkaa1-KO
产品编号：
S-KO-00422
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Prkaa1-KO mice (Strain S-KO-00422) 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-Prkaa1em1/Cya
品系编号
KOCMP-105787-Prkaa1-B6J-VA
产品编号
S-KO-00422
基因名
Prkaa1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
AMPKalpha1；C130083N04Rik
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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:2145955 Mice homozygous for a null allele show reduced muscle cell glucose uptake, anemia, reticulocytosis, splenomegaly, increased erythrocyte turnover and plasma erythropoietin levels, and female subfertility associated with decreased litter size, reduced ovulation rate and a hyperandrogenic response.
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
Prkaa1位于小鼠的15号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Prkaa1基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Prkaa1-KO小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的全基因组敲除小鼠。Prkaa1基因位于小鼠15号染色体上，由9个外显子组成，其中ATG起始密码子位于1号外显子，TAA终止密码子位于9号外显子。Prkaa1-KO小鼠模型中敲除区域位于3号外显子，包含94个碱基对的编码序列。该模型可用于研究Prkaa1基因在小鼠体内的功能。
Prkaa1-KO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。实验结果显示，携带敲除等位基因的小鼠表现出肌肉细胞葡萄糖摄取减少、贫血、网织红细胞增多、脾脏肿大、红细胞更新加快、血浆促红细胞生成素水平升高以及雌性小鼠生育能力下降等表型。由于敲除等位基因导致胚胎死亡，赛业生物（Cyagen）建议通过交叉与删除小鼠来获得条件性敲除小鼠。
基因研究概述
PRKAA1，也称为AMPKα1，编码5' AMP激活蛋白激酶（AMPK）的催化α亚基。AMPK是一种细胞能量传感器，在细胞内维持能量稳态，并在AMP/ATP比值增加时被激活。激活后，AMPK增加分解代谢过程以增加ATP合成，并抑制需要ATP的合成代谢过程。此外，AMPK还参与激活自噬并抑制能量消耗过程，如细胞生长和增殖。由于其参与能量代谢，它可能成为许多治疗药物的目标，这些药物可用于治疗多种疾病，例如糖尿病。此外，AMPK已被证明参与抑制肿瘤生长和转移，并与神经退行性疾病和心脏疾病的病理学有关[1]。
在胃腺癌的发展中，PRKAA1基因多态性可能与易感性有关。研究显示，PRKAA1基因多态性可能影响胃癌的发生，为胃癌风险评估、发病机制探索和个性化治疗提供新的生物学视角[8]。此外，PRKAA1基因多态性还与萎缩性胃炎和胃癌的发生有关。然而，这些遗传多态性与幽门螺杆菌感染易感性或萎缩性胃炎风险之间没有关联[2]。
自噬是一种细胞分解代谢过程，参与多种生理和病理过程。在皮肤修复过程中，角质形成细胞自噬调节伤口愈合。研究发现，TNF通过NFKB诱导自噬基因的表达，并通过自噬-AMPK-BRAF-MAPK1/3/ERK-激活蛋白1（AP1）途径促进CCL2的转录。CCL2的诱导对于角质形成细胞的迁移和增殖以及真皮成纤维细胞的激活至关重要[3]。
在糖尿病条件下，内皮细胞中的自噬调节研究有限。研究发现，二甲双胍通过下调自噬和激活Hedgehog（Hh）途径来减轻高血糖引起的内皮损伤。研究结果表明，二甲双胍的血管保护作用部分归因于其通过Hh途径下调自噬的作用[4]。
研究表明，时钟基因与抑郁症之间存在关联。在抑郁症患者中，时钟基因的表达发生改变，并且这些基因的通路集中在昼夜节律、有节律的过程、TGF-β信号通路和长寿调节通路等。在筛选出的时钟基因中，PRKAA1与抑郁症密切相关，并且可能存在潜在的有效的治疗药物[5]。
自噬受到活性氧（ROS）的全面调节，从诱导到成熟。ROS攻击关键细胞大分子，并触发自噬以去除氧化/受损蛋白质和产生ROS的细胞器。自噬基因的转录和自噬的各个过程都受到ROS的调节。氧化还原敏感的蛋白质，如ATG4、ATM和TFEB，是自噬调节的关键蛋白质。此外，ROS的氧化还原敏感的伴侣样蛋白质也可能影响自噬。然而，ROS也可能通过直接氧化关键的自噬调节因子来抑制自噬[6]。
研究表明，PRKAA1 rs13361707 T>C多态性与胃癌风险增加显著相关。然而，这项研究的结果需要在非亚洲人群中进行进一步的研究来证实[7]。
综上所述，PRKAA1是一种重要的细胞能量传感器，参与调节能量代谢、自噬和细胞生长等生物学过程。PRKAA1基因多态性与多种疾病，如胃癌、萎缩性胃炎和抑郁症的易感性有关。此外，PRKAA1还与皮肤修复和糖尿病引起的内皮损伤有关。PRKAA1的研究有助于深入理解能量代谢和自噬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。
参考文献：
1. Krishan, Sukriti, Richardson, Des R, Sahni, Sumit. . Gene of the month. AMP kinase (PRKAA1). In Journal of clinical pathology, 67, 758-63. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24895169/
2. Dargiene, Gintare, Streleckiene, Greta, Skieceviciene, Jurgita, Malfertheiner, Peter, Kupcinskas, Juozas. . TLR1 and PRKAA1 Gene Polymorphisms in the Development of Atrophic Gastritis and Gastric Cancer. In Journal of gastrointestinal and liver diseases : JGLD, 27, 363-369. doi:10.15403/jgld.2014.1121.274.tlr. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30574617/
3. Qiang, Lei, Yang, Seungwon, Cui, Yan-Hong, He, Yu-Ying. 2020. Keratinocyte autophagy enables the activation of keratinocytes and fibroblastsand facilitates wound healing. In Autophagy, 17, 2128-2143. doi:10.1080/15548627.2020.1816342. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32866426/
4. Niu, Chao, Chen, Zhiwei, Kim, Kyoung Tae, Jin, Litai, Li, Xiaokun. 2019. Metformin alleviates hyperglycemia-induced endothelial impairment by downregulating autophagy via the Hedgehog pathway. In Autophagy, 15, 843-870. doi:10.1080/15548627.2019.1569913. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30653446/
5. Li, Ying, Miao, Peidong, Li, Fang, Yan, Feng, Gao, Yan. 2023. An association study of clock genes with major depressive disorder. In Journal of affective disorders, 341, 147-153. doi:10.1016/j.jad.2023.08.113. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37633529/
6. Zhou, Jing, Li, Xin-Yu, Liu, Yu-Jia, Shen, Han-Ming, Lu, Guo-Dong. 2021. Full-coverage regulations of autophagy by ROS: from induction to maturation. In Autophagy, 18, 1240-1255. doi:10.1080/15548627.2021.1984656. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34662529/
7. Jiang, You, Li, Wenbo, Lu, Jun, Zhao, Xin, Li, Liang. . Association between PRKAA1 rs13361707 T>C polymorphism and gastric cancer risk: Evidence based on a meta-analysis. In Medicine, 97, e0302. doi:10.1097/MD.0000000000010302. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29620653/
8. Yu, Shuyong, Tu, Ruisha, Chen, Zhaowei, Zhang, Ronglin, Li, Yini. 2023. Association of PTGER4 and PRKAA1 genetic polymorphisms with gastric cancer. In BMC medical genomics, 16, 209. doi:10.1186/s12920-023-01645-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37670284/
