智鼠故事 
C57BL/6JCya-Casp4em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Casp4-KO
产品编号：
S-KO-01332
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Casp4-KO mice (Strain S-KO-01332) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
编辑策略
品系名称
C57BL/6JCya-Casp4em1/Cya
品系编号
KOCMP-12363-Casp4-B6J-VA
产品编号
S-KO-01332
基因名
Casp4
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
CASP-11; CASP-4; Casp11; Caspl; ich-3
NCBI ID
修饰方式
全身性基因敲除
NCBI RefSeq
NM_007609.3
Ensembl ID
ENSMUST00000027012
靶向范围
Exon 2~4
敲除长度
~14.6 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。
小鼠表型
MGI:107700 Homozygous mutation of this gene results in decreased levels of serum IL-1alpha and IL-1beta. Mutant animals are resistant to septic shock after injection with LPS.
发表文献
Immunity
2023.04
Nature Nanotechnology
2023.12
* 使用本品系发表的文献需注明：Casp4-KO mice (Strain S-KO-01332) were purchased from Cyagen.
基因研究概述
Casp4，也称为Caspase-4，是Caspase家族中的一个成员，属于炎症性半胱氨酸蛋白酶亚家族。Caspase是一类半胱氨酸蛋白酶，通过剪切其底物蛋白来调节细胞凋亡和炎症反应。Casp4在先天免疫反应中发挥重要作用，参与炎症小体的激活和炎症性细胞死亡。此外，Casp4还在肿瘤的发生和发展中发挥作用，影响肿瘤细胞的迁移、侵袭和转移。
Casp4在细胞内的激活可以引发非典型的炎症小体信号通路，导致细胞焦亡和炎症反应。一项研究发现，Caspase-11可以切割Gasdermin D，从而引发非典型的炎症小体信号通路。这项研究通过基因敲除小鼠模型和细胞实验，发现Caspase-11切割Gasdermin D对于Caspase-11依赖的细胞焦亡和IL-1β成熟至关重要。此外，这项研究还揭示了Caspase-11切割Gasdermin D后产生的氨基末端片段可以促进细胞焦亡和NLRP3依赖的Caspase-1激活[1]。
Casp4在肿瘤细胞中也发挥着重要作用。一项研究发现，Casp4基因沉默可以导致上皮癌细胞迁移、细胞基质粘附和组织侵袭能力受损。这项研究通过基因沉默技术和细胞实验，发现Casp4的下调可以导致细胞迁移和细胞基质粘附的缺陷，同时伴随着细胞骨架肌动蛋白多聚化增加和粘附连接的改变。此外，Casp4沉默的A431细胞在裸鼠中注入后，其侵袭肺组织的能力显著降低。这些结果表明，Casp4在调节肿瘤细胞行为中发挥着重要作用[2]。
此外，Casp4还与胰腺癌的发生和发展相关。一项研究发现，Casp4在胰腺癌组织中表达升高，并且与患者的预后不良相关。这项研究通过生物信息学分析和实验验证，发现Casp4的敲低可以显著抑制胰腺癌细胞的侵袭和迁移能力。此外，Casp4的敲低还影响了肿瘤细胞骨架肌动蛋白多聚化、粘附连接和焦点粘附的形成。这些结果表明，Casp4在胰腺癌的转移中发挥着重要作用[3]。
除了非典型的炎症小体信号通路，Casp4还参与经典的炎症小体信号通路。一项研究发现，Caspase-11对于Caspase-1的激活和IL-1β的产生至关重要。这项研究通过基因敲除小鼠模型和细胞实验，发现Caspase-11的缺失会导致巨噬细胞中IL-1β的产生缺陷。此外，这项研究还发现Caspase-11的缺失可以保护小鼠免受致死剂量的LPS刺激。这些结果表明，Caspase-11在非典型的炎症小体信号通路中发挥着重要作用[4]。
另一项研究发现，巨噬细胞可以通过非典型的炎症小体信号通路激活Caspase-11，而不依赖于LPS受体TLR4。这项研究通过细胞实验和动物模型，发现巨噬细胞可以独立于TLR4地激活Caspase-11，并且LPS结构的变化可以影响Caspase-11的激活。此外，这项研究还发现TLR4缺失的小鼠在E. coli LPS刺激下仍然表现出对败血症的敏感性。这些结果表明，存在一种非依赖于TLR4的机制来识别LPS[5]。
除了炎症小体信号通路，Casp4还与细胞凋亡相关。一项研究发现，人类GBP1是一种微生物特异性的巨噬细胞凋亡和焦亡的调节因子。这项研究通过细胞实验和动物模型，发现GBP1可以促进巨噬细胞对寄生虫Toxoplasma gondii的凋亡和焦亡。此外，GBP1还可以促进巨噬细胞对Salmonella的焦亡。这些结果表明，GBP1在调节细胞死亡途径中发挥着重要作用[6]。
Casp4还与糖尿病视网膜病变的发生和发展相关。一项研究发现，Casp4在糖尿病视网膜病变中表达升高，并且与患者的预后不良相关。这项研究通过生物信息学分析和实验验证，发现Casp4的表达与糖尿病视网膜病变的发生和发展密切相关。此外，Casp4的表达还可以影响巨噬细胞的炎症反应和细胞焦亡。这些结果表明，Casp4在糖尿病视网膜病变的炎症反应和细胞焦亡中发挥着重要作用[7]。
除了炎症小体信号通路和细胞凋亡，Casp4还与脂肪组织三酰甘油脂肪酶（ATGL）的调节相关。一项研究发现，ATGL可以抑制非典型的炎症小体信号通路，通过水解LPS来发挥作用。这项研究通过基因敲除小鼠模型和细胞实验，发现ATGL的缺失会导致巨噬细胞对LPS的免疫反应增强，包括IL-1β的分泌增加和细胞死亡增加。此外，ATGL缺失的小鼠在LPS刺激下表现出对内毒素的敏感性增加。这些结果表明，ATGL在抑制非典型的炎症小体信号通路中发挥着重要作用[8]。
除了炎症小体信号通路和细胞凋亡，Casp4还与阿尔茨海默病的发生和发展相关。一项研究发现，Casp4在阿尔茨海默病脑组织中表达升高，并且与患者的预后不良相关。这项研究通过基因敲除小鼠模型和细胞实验，发现Casp4的表达可以导致阿尔茨海默病相关的认知和突触功能障碍，而不影响Aβ的水平和沉积。此外，Casp4的表达还可以促进小胶质细胞的炎症反应。这些结果表明，Casp4在阿尔茨海默病的炎症反应和认知功能障碍中发挥着重要作用[9]。
最后，Casp4还与肺腺癌的转移和细胞焦亡相关。一项研究发现，Casp4在肺腺癌细胞中表达升高，并且与患者的预后不良相关。这项研究通过基因敲除小鼠模型和细胞实验，发现Casp4的表达可以促进肿瘤细胞的迁移、侵袭和转移。此外，Casp4的表达还可以影响肿瘤细胞对高剂量IFN-γ的敏感性，导致细胞焦亡。这些结果表明，Casp4在肺腺癌的转移和细胞焦亡中发挥着重要作用[10]。
综上所述，Casp4在炎症小体信号通路、细胞凋亡和肿瘤的发生和发展中发挥着重要作用。Casp4的激活可以引发非典型的炎症小体信号通路，导致细胞焦亡和炎症反应。Casp4的下调可以导致上皮癌细胞迁移、细胞基质粘附和组织侵袭能力受损。Casp4在胰腺癌、糖尿病视网膜病变和阿尔茨海默病的发生和发展中发挥着重要作用。此外，Casp4还与ATGL的调节相关，可以抑制非典型的炎症小体信号通路。这些研究表明，Casp4在多种生物学过程中发挥着重要作用，为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。
参考文献：
1. Kayagaki, Nobuhiko, Stowe, Irma B, Lee, Bettina L, Goodnow, Christopher C, Dixit, Vishva M. 2015. Caspase-11 cleaves gasdermin D for non-canonical inflammasome signalling. In Nature, 526, 666-71. doi:10.1038/nature15541. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26375259/
2. Papoff, Giuliana, Presutti, Dario, Lalli, Cristiana, Alemà, Stefano, Ruberti, Giovina. 2018. CASP4 gene silencing in epithelial cancer cells leads to impairment of cell migration, cell-matrix adhesion and tissue invasion. In Scientific reports, 8, 17705. doi:10.1038/s41598-018-35792-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30531914/
3. Chen, Yajun, Liu, Yiming, Wang, Menghao. 2022. Identification of a Pyroptosis-Related Gene Signature and Effect of Silencing the CHMP4C and CASP4 in Pancreatic Adenocarcinoma. In International journal of general medicine, 15, 3199-3213. doi:10.2147/IJGM.S353849. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35342302/
4. Kayagaki, Nobuhiko, Warming, Søren, Lamkanfi, Mohamed, Roose-Girma, Merone, Dixit, Vishva M. 2011. Non-canonical inflammasome activation targets caspase-11. In Nature, 479, 117-21. doi:10.1038/nature10558. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22002608/
5. Kayagaki, Nobuhiko, Wong, Michael T, Stowe, Irma B, Carlson, Russell W, Dixit, Vishva M. 2013. Noncanonical inflammasome activation by intracellular LPS independent of TLR4. In Science (New York, N.Y.), 341, 1246-9. doi:10.1126/science.1240248. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23887873/
6. Fisch, Daniel, Bando, Hironori, Clough, Barbara, Shenoy, Avinash R, Frickel, Eva-Maria. 2019. Human GBP1 is a microbe-specific gatekeeper of macrophage apoptosis and pyroptosis. In The EMBO journal, 38, e100926. doi:10.15252/embj.2018100926. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31268602/
7. Wang, Nan, Ding, Lexi, Liu, Die, Xia, Xiaobo, Xiong, Siqi. 2022. Molecular investigation of candidate genes for pyroptosis-induced inflammation in diabetic retinopathy. In Frontiers in endocrinology, 13, 918605. doi:10.3389/fendo.2022.918605. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35957838/
8. Li, Weitao, Liu, Qiannv, Qian, Yan, Wang, Shuo, Xia, Pengyan. 2024. Adipose triglyceride lipase suppresses noncanonical inflammasome by hydrolyzing LPS. In Nature chemical biology, 20, 1434-1442. doi:10.1038/s41589-024-01569-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38413746/
9. Kajiwara, Yuji, McKenzie, Andrew, Dorr, Nate, Zhang, Bin, Buxbaum, Joseph D. 2016. The human-specific CASP4 gene product contributes to Alzheimer-related synaptic and behavioural deficits. In Human molecular genetics, 25, 4315-4327. doi:10.1093/hmg/ddw265. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27516385/
10. Chiba, Yosuke, Doi, Tomomitsu, Obayashi, Kunie, Yatera, Kazuhiro, Endo, Motoyoshi. 2024. Caspase-4 promotes metastasis and interferon-γ-induced pyroptosis in lung adenocarcinoma. In Communications biology, 7, 699. doi:10.1038/s42003-024-06402-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38849594/
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② 冷冻验证每批次进行复苏验证
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