Adora3-KO 基因敲除小鼠

Adora3，即腺苷A3受体（Adenosine A3 receptor），是腺苷受体家族中的一种G蛋白偶联受体。腺苷受体是一种重要的细胞表面受体，能够与细胞外的腺苷分子结合，从而在细胞内启动一系列信号传导途径，影响细胞的生理功能。Adora3主要在脑组织、内分泌组织等处表达，其功能涉及多种生物学过程，包括炎症反应、细胞增殖、细胞凋亡等。Adora3的激活可以导致细胞内环磷酸腺苷（cAMP）水平升高，进而激活蛋白激酶A（PKA）和下游的信号通路，如CREB（cAMP反应元件结合蛋白）信号通路。此外，Adora3还可能通过其他信号通路影响细胞的生理功能，如MAPK信号通路、PI3K/AKT信号通路等。Adora3的激活和功能调节在多种疾病的发生发展中发挥重要作用，包括血管性痴呆、溃疡性结肠炎、颅内动脉瘤、肝癌、慢性心力衰竭等。

Adora3在血管性痴呆的发生发展中发挥重要作用。在血管性痴呆患者的大脑组织中，Adora3的表达水平升高，并且被认为是血管性痴呆发生的关键基因之一。在双侧颈动脉狭窄小鼠模型中，Adora3的表达主要在小脑白质中的小胶质细胞中升高。Adora3拮抗剂可以促进小胶质细胞对髓鞘碎片的吞噬作用，从而改善小脑白质损伤和认知障碍。Adora3拮抗剂的治疗效果部分被cAMP/PKA信号通路的抑制所逆转。Adora3拮抗剂通过调节小胶质细胞对髓鞘的清除作用，缓解慢性缺血性小脑白质损伤，这可能是治疗血管性痴呆的潜在靶点[1]。

Adora3在溃疡性结肠炎的发生发展中发挥重要作用。在溃疡性结肠炎患者和结肠炎小鼠的结肠黏膜活检组织中，Adora3的表达水平降低，并且与疾病严重程度呈负相关，与杯状细胞数量呈正相关。Adora3的激活可以缓解硫酸葡聚糖钠（DSS）诱导的结肠炎，并促进ATOH1介导的杯状细胞分化。代谢组学分析发现，Adora3的激活增强了酮体生成，导致代谢产物β-羟基丁酸（BHB）水平升高。BHB增强了HDAC1/2的活性，增加了ATOH1基因启动子区域H3K9ac位点的组蛋白乙酰化。Adora3的激活通过控制β-arrestin2、SHP1和PPARγ之间的竞争性结合，导致PPARγ的非配体依赖性激活，从而促进HMGCS2的转录。Adora3的激活通过增强酮体生成，通过“BHB-HDAC1/2-H3K9ac”通路促进杯状细胞分化并缓解溃疡性结肠炎[2]。

Adora3在颅内动脉瘤的发生发展中发挥重要作用。在颅内动脉瘤患者和颅内动脉瘤组织中，Adora3的表达水平显著升高。在血管平滑肌细胞中，自噬的诱导导致Adora3的表达上调。相反，沉默Adora3抑制血管平滑肌细胞的增殖和自噬。在颅内动脉瘤患者的血浆样本中，Adora3的表达水平也升高。Adora3的高表达与颅内动脉瘤的发生发展相关，可能是通过其促进血管平滑肌细胞自噬的作用。此外，血液中Adora3的水平可能作为颅内动脉瘤的辅助诊断生物标志物[3]。

Adora3在骨细胞分化中也发挥重要作用。脉冲电磁场（PEMF）治疗可以增强小鼠前骨细胞MC3T3-E1向更骨细胞表型的分化。分化基因如Alp、BSPI、cFos、Ibsp、Osteocalcin、Pthr1和Runx2在PEMF刺激下表达增加。Adora2A和Adora3是已知在PEMF刺激下被调节的腺苷受体。Adora2A的破坏导致Alp mRNA表达延迟，但碱性磷酸酶蛋白表达与野生型细胞相似。然而，Adora3的破坏导致在整个PEMF刺激期间，碱性磷酸酶mRNA和蛋白水平的显著降低。在PEMF刺激中观察到的缺陷在使用化学定义的生长和分化诱导培养基（DM）时也得到反映。此外，在Adora2A破坏的细胞中，基因表达谱显示对cFos和Pthr1的PEMF处理反应减弱；而Adora3破坏的细胞中，AlpI、BSPI、Ibsp、Osteocalcin和Sp7基因的激活反应大多减弱。为了证明Adora3功能的特异性，将Adora3开放阅读框插入Adora3破坏细胞的ROSA26位点，最终恢复了PEMF反应性，从而排除了脱靶效应的可能性。这些结果表明，在PEMF介导的骨细胞分化中，腺苷受体A2A和A3具有互补和并行的积极作用[4]。

Adora3在肝细胞癌的发生发展中发挥重要作用。化学实体具有结构多样性，作为腺苷受体靶向的候选药物，包含3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮，尤其是腺苷3受体（ADORA3）。我们的初步方法从ADORA3调节剂的药效团筛选开始，选择林格列净（LIN）作为批准的抗糖尿病药物，作为二肽基肽酶-4抑制剂，研究其对ADORA3的调节作用。随后，进行了氧化降解产物（DEG）的生成、纯化、分析方法开发和结构阐明。LIN和DEG均显示出对肝细胞癌细胞系的抑制活性，通过G2/M期诱导细胞凋亡，增加caspase-3水平，并下调ADORA3基因和蛋白表达水平，随后cAMP水平升高。还进行了LIN与ADORA3结合亲和力的定量体外评估，以显示抑制性特征，Ki为37.7 nM。还进行了LIN和DEG与ADORA3的结合亲和力的计算机分子建模[5]。

Adora3在神经性疼痛的发生发展中发挥重要作用。在神经性疼痛小鼠模型中，重复电针治疗可以上调Adora3和CD73的表达，同时下调腺苷脱氨酶（ADA）的表达，并增强脊髓背角（SCDH）的神经元活性。Adora3的表达主要在SCDH中的神经元中升高，特别是在SNI+7EA组中。重复电针治疗通过调节Adora3和CD73的表达，抑制ADA，并可能增加SCDH中的神经元活性，从而减轻神经性疼痛[6]。

Adora3的基因多态性与慢性心力衰竭的风险相关。在慢性心力衰竭患者中，Adora3的rs1544223多态性与慢性心力衰竭风险增加相关。具有G等位基因的个体比具有A等位基因的个体具有更高的ADORA3 mRNA水平。这些结果表明，Adora3的基因多态性可能影响慢性心力衰竭的风险[7]。

Adora3的基因多态性对儿童幼年特发性关节炎（JIA）患者对甲氨蝶呤（MTX）治疗的早期反应和副作用的发生有影响。具有ADORA3 rs3393多态性的儿童在6个月MTX治疗后，活动性关节炎的关节数量和C反应蛋白水平显著低于TT基因型的儿童。这些结果表明，ADORA2A和ADORA3基因的多态性可能是JIA患者MTX治疗疗效和胃肠道毒性的决定因素[8]。

Adora3是治疗出血性卒中的潜在靶点。在出血性卒中患者中，Adora3的表达水平升高。通过孟德尔随机化分析发现，Adora3是出血性卒中的危险基因。抑制Adora3可能有助于预防出血性卒中[9]。

综上所述，Adora3是一种重要的G蛋白偶联受体，在多种生物学过程中发挥重要作用，包括炎症反应、细胞增殖、细胞凋亡等。Adora3的激活和功能调节在多种疾病的发生发展中发挥重要作用，包括血管性痴呆、溃疡性结肠炎、颅内动脉瘤、肝癌、慢性心力衰竭、神经性疼痛和出血性卒中等。Adora3的研究有助于深入理解腺苷受体在疾病发生发展中的作用机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。