Slc25a4-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Slc25a4-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-01046

品系全称

C57BL/6JCya-Slc25a4em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-11739-Slc25a4-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Slc25a4-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-01046) were purchased from Cyagen.
交付类型
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基因型
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基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
solute carrier family 25 (mitochondrial carrier, adenine nucleotide translocator), member 4
基因别称
Ant1,mANC1
染色体号
Chr 8 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007450.5 | Ensembl: ENSMUST00000034049
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~3
敲除长度
~1.8 kb
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。
表型提示
MGI:1353495Homozygous null mice exhibit a defect in mitochondrial energy metabolism and develop mitochondrial myopathy and hypertrophic cardiomyopathy, metabolic acidosis, and a severe exercise intolerance.
Slc25a4基因编码腺苷酸转运蛋白1(adenine nucleotide translocase 1, ANT1),是线粒体内膜上的一个重要蛋白质,负责将ATP和ADP穿梭进出线粒体基质。这一过程对于维持细胞能量代谢至关重要,因为线粒体是细胞内的主要能量生产场所。ANT1的功能不仅限于能量代谢,它还参与调节线粒体DNA(mtDNA)的合成和稳定,这对于维持细胞功能和防止线粒体疾病至关重要[2]。

Slc25a4基因突变与多种疾病相关,包括线粒体肌病、脑-心肌病、肌萎缩侧索硬化症等。突变可能导致mtDNA耗竭或多个mtDNA缺失,这会严重影响线粒体功能和能量代谢,进而引发多种临床表现。例如,患者可能出现呼吸衰竭、心脏功能障碍、肌肉无力、眼球运动障碍等症状[1]。

研究显示,Slc25a4基因突变引起的mtDNA耗竭综合征通常比多mtDNA缺失更为严重,预后也较差。耗竭综合征的患者往往需要机械通气来维持生命,而多mtDNA缺失的患者可能只表现出轻度的肌肉无力或运动障碍[1]。

此外,Slc25a4基因突变也可能导致其他非典型临床表现,如脊柱侧凸、白内障、抑郁症、头痛、脑积水或高血压等[1]。这些表现可能与mtDNA耗竭或缺失导致的多器官功能障碍有关。

在心肌梗死(MI)的研究中,Slc25a4基因被确定为与线粒体功能障碍和细胞凋亡相关的关键调节因子。研究发现,Slc25a4在衰竭的心脏中表达增加,而降低Slc25a4的表达可以改善线粒体功能并减少细胞凋亡,这表明Slc25a4可能是MI治疗的潜在靶点[3]。

在肌萎缩侧索硬化症的研究中,Slc25a4基因的缺失被证明可以部分保护肌肉细胞免受坏死性死亡,这提示Slc25a4可能参与了线粒体通透性转换孔(MPTP)的形成,而MPTP的形成与缺血再灌注损伤和多种退行性疾病有关[4]。

Slc25a4基因突变还与 Kearns-Sayre 综合征(KSS)相关,这是一种慢性进行性眼外肌麻痹(CPEO)的亚型。患者可能出现眼睑下垂、眼球运动障碍、视网膜色素上皮弥漫性脱色素等表现,以及独特的颅脑影像学特征,如单侧进行性小脑萎缩[5]。

此外,Slc25a4基因的表达水平在骨肉瘤(OS)患者中显著降低,与不良预后相关。研究表明,上调Slc25a4的表达可以抑制OS细胞的增殖、迁移和侵袭,并增强细胞凋亡,这表明Slc25a4可能是OS治疗的潜在靶点[6]。

Slc25a4基因的突变也可能导致儿童期起病的轻度骨骼肌病,而不伴有心肌病、脑病或眼肌麻痹等典型临床表现。这可能是因为突变对ANT1的整体表达水平影响不大,野生型等位基因和其他亚型的表达可能在一定程度上补偿了突变亚型的缺陷[7]。

综上所述,Slc25a4基因编码的腺苷酸转运蛋白1(ANT1)在细胞能量代谢、mtDNA合成和稳定以及多种疾病的发生发展中发挥着重要作用。Slc25a4基因突变可能导致mtDNA耗竭或缺失,引发多种临床表现,包括呼吸衰竭、心脏功能障碍、肌肉无力等。此外,Slc25a4基因还与KSS、OS等疾病相关,其表达水平的变化可能影响疾病的预后。因此,Slc25a4基因的研究对于深入理解线粒体疾病的发病机制和寻找新的治疗策略具有重要意义。

参考文献:
1. Finsterer, Josef, Zarrouk-Mahjoub, Sinda. 2018. Phenotypic spectrum of SLC25A4 mutations. In Biomedical reports, 9, 119-122. doi:10.3892/br.2018.1115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30013777/
2. El-Hattab, Ayman W, Craigen, William J, Scaglia, Fernando. 2017. Mitochondrial DNA maintenance defects. In Biochimica et biophysica acta. Molecular basis of disease, 1863, 1539-1555. doi:10.1016/j.bbadis.2017.02.017. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28215579/
3. Zhou, Ting, Pan, Jing, Xu, Kai, Song, Haixu, Han, Yaling. 2024. Single-cell transcriptomics in MI identify Slc25a4 as a new modulator of mitochondrial malfunction and apoptosis-associated cardiomyocyte subcluster. In Scientific reports, 14, 9274. doi:10.1038/s41598-024-59975-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38654053/
4. Bround, Michael J, Havens, Julian R, York, Allen J, Karch, Jason, Molkentin, Jeffery D. 2023. ANT-dependent MPTP underlies necrotic myofiber death in muscular dystrophy. In Science advances, 9, eadi2767. doi:10.1126/sciadv.adi2767. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37624892/
5. Zhao, Huan, Shi, Min, Yang, Fang, Yang, Xuhong. . Kearns-Sayre syndrome with rare imaging finding of SLC25A4 Mutation. In Neurosciences (Riyadh, Saudi Arabia), 27, 111-115. doi:10.17712/nsj.2022.2.20210123. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35477912/
6. Zhang, Ying, Wang, Yinghui, Zhang, Wenyan, Li, Ka, Zhang, Aijun. 2024. Comprehensive transcriptomic analysis identifies SLC25A4 as a key predictor of prognosis in osteosarcoma. In Frontiers in genetics, 15, 1410145. doi:10.3389/fgene.2024.1410145. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38957810/
7. King, Martin S, Thompson, Kyle, Hopton, Sila, Taylor, Robert W, Ortiz-Gonzalez, Xilma R. 2018. Expanding the phenotype of de novo SLC25A4-linked mitochondrial disease to include mild myopathy. In Neurology. Genetics, 4, e256. doi:10.1212/NXG.0000000000000256. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30046662/