Cxcr4-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Cxcr4-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-01537

品系全称

C57BL/6NCya-Cxcr4em1/Cya

品系背景

C57BL/6NCya

品系编号

KOCMP-12767-Cxcr4-B6N-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Cxcr4-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-01537) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
C-X-C motif chemokine receptor 4
基因别称
CD184,CXC-R4,CXCR-4,Cmkar4,LESTR,PB-CKR,PBSF/SDF-1,Sdf1r,b2b220Clo
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009911 | Ensembl: ENSMUST00000052172
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~2
敲除长度
~3.8 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:109563Homozygous targeted null mutants exhibit altered viability, lungs, kidneys, immune system, hematopoiesis, myelopoiesis, cerebellar foliation, neuronal cell layer development, susceptibility to diet-induced obesity and adaptive thermogenesis.
CXCR4是一种C-X-C趋化因子受体,属于G蛋白偶联受体(GPCR)超家族。它主要表达于多种免疫细胞,如T细胞、B细胞、单核细胞和自然杀伤细胞,以及在某些肿瘤细胞中。CXCR4与其配体CXCL12(也称为SDF-1)结合,参与细胞迁移、细胞因子信号转导、免疫细胞发育和肿瘤转移等生物学过程。

CXCR4在HIV感染中起着重要作用。HIV病毒需要CXCR4和CD4受体共同表达才能进入宿主细胞。CXCR4的激活可以促进HIV病毒的复制和传播。此外,CXCR4还参与HIV病毒逃避免疫系统的机制,例如下调MHC类I和II的表达,以及抗原变异等。

CXCR4在慢性乙型肝炎病毒(HBV)相关的肝纤维化和肝硬化中也发挥重要作用。研究表明,HBV相关的肝纤维化和肝硬化患者中CXCR4 mRNA的表达水平显著升高,而CXCR4启动子的甲基化水平则显著降低。CXCR4的表达与自然杀伤细胞、T淋巴细胞和单核细胞等免疫细胞密切相关。CXCR4启动子的低甲基化可能成为一种非侵入性的生物标志物,用于检测HBV相关的肝纤维化和肝硬化[1]。

CXCR4在B细胞淋巴瘤中也具有重要作用。研究发现,B细胞淋巴瘤中存在活跃的超增强子突变,这些突变与BCL6、BCL2和CXCR4等原癌基因的表达上调相关。CXCR4超增强子突变可以阻止转录抑制因子BLIMP1和NR3C1的结合和转录下调,从而促进CXCR4的表达。此外,CXCR4基因的遗传修复可以恢复转录抑制因子的DNA结合,下调CXCR4的表达,并导致带有修复等位基因的细胞被淘汰,表明CXCR4超增强子突变在B细胞淋巴瘤的发生发展中具有致癌依赖性[2]。

CXCR4还与HPV感染和宫颈癌的发生发展相关。研究发现,CXCL12和CXCR4基因的单核苷酸多态性(SNPs)与HPV感染和宫颈癌的发生发展相关。CXCL12和CXCR4基因的变异可以增加个体对HPV感染的易感性,以及宫颈癌的发生风险。此外,CXCL12和CXCR4基因的相互作用可以进一步增加个体对HPV感染、宫颈上皮内瘤变和宫颈癌的易感性[3]。

CXCR4基因的突变还可以导致WHIM综合征,这是一种常染色体显性免疫缺陷疾病。WHIM综合征患者中CXCR4基因存在功能获得性突变,导致成熟白细胞在骨髓中滞留,从而引起严重的全血细胞减少。研究表明,CXCR4基因的突变可以通过基因编辑技术进行治疗。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术,可以灭活CXCR4基因中的突变等位基因,从而恢复正常的造血功能[4]。

CXCR4基因的编辑还可以用于治疗其他疾病。例如,CRISPR/Cas9基因编辑技术可以构建可诱导的CXCR4基因编辑系统,用于研究CXCR4基因在肿瘤细胞中的作用。此外,CXCR4基因的编辑还可以用于治疗心肌梗死后的心肌缺血和心功能不全。通过过表达CXCR4基因,可以促进心肌缺血区的新血管生成,改善心肌缺血和心功能不全[5]。

CXCR4基因的表达还与阿尔茨海默病(AD)的发生发展相关。研究表明,CXCR4基因的表达与AD的免疫微环境亚型相关。CXCR4基因的表达可以预测AD的进展和风险,并为AD的治疗提供新的思路和策略[6]。

CXCR4基因的变异还可以降低痴呆的发生风险。研究发现,SDF-1和CXCR4基因的变异可以降低个体对痴呆的易感性。SDF-1和CXCR4基因的变异可能通过影响免疫细胞的功能和活性,从而降低痴呆的发生风险[7]。

综上所述,CXCR4基因在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括免疫细胞迁移、细胞因子信号转导、免疫细胞发育、肿瘤转移、心肌缺血和心功能不全以及神经退行性疾病等。CXCR4基因的表达和变异与多种疾病的发生发展相关,包括HIV感染、HBV相关的肝纤维化和肝硬化、B细胞淋巴瘤、HPV感染和宫颈癌、WHIM综合征、心肌梗死后的心肌缺血和心功能不全、AD和痴呆等。CXCR4基因的研究有助于深入理解这些疾病的发病机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Chen, Nan, Sun, Yu, Luo, Pengyu, Han, Liyan, Wang, Kai. 2024. Association of CXCR4 gene expression and promoter methylation with chronic hepatitis B-related fibrosis/cirrhosis. In International immunopharmacology, 139, 112686. doi:10.1016/j.intimp.2024.112686. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39053226/
2. Bal, Elodie, Kumar, Rahul, Hadigol, Mohammad, Pasqualucci, Laura, Dalla-Favera, Riccardo. 2022. Super-enhancer hypermutation alters oncogene expression in B cell lymphoma. In Nature, 607, 808-815. doi:10.1038/s41586-022-04906-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35794478/
3. Okuyama, Nádia Calvo Martins, Cezar-Dos-Santos, Fernando, Trugilo, Kleber Paiva, Watanabe, Maria Angelica Ehara, de Oliveira, Karen Brajão. 2022. CXCL12/CXCR4 axis gene variants contribute to an increased vulnerability to HPV infection and cervical oncogenesis. In Journal of cancer research and clinical oncology, 148, 793-802. doi:10.1007/s00432-021-03884-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35083551/
4. Gao, Ji-Liang, Owusu-Ansah, Albert, Yang, Alexander, Malech, Harry L, Murphy, Philip M. . CRISPR/Cas9-mediated Cxcr4 disease allele inactivation for gene therapy in a mouse model of WHIM syndrome. In Blood, 142, 23-32. doi:10.1182/blood.2022019142. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36928087/
5. Peng, Yanhua, Yang, Taobo, Tang, Xixi, Chen, Fei, Wang, Shouyong. 2019. Construction of an Inducible CRISPR/Cas9 System for CXCR4 Gene and Demonstration of its Effects on MKN-45 Cells. In Cell biochemistry and biophysics, 78, 23-30. doi:10.1007/s12013-019-00898-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31875277/
6. Lai, Yongxing, Lin, Peiqiang, Lin, Fan, Zheng, Mouwei, Chen, Jianhao. 2022. Identification of immune microenvironment subtypes and signature genes for Alzheimer's disease diagnosis and risk prediction based on explainable machine learning. In Frontiers in immunology, 13, 1046410. doi:10.3389/fimmu.2022.1046410. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36569892/
7. Dalan, Burak, Timirci-Kahraman, Ozlem, Gulec-Yilmaz, Seda, Ayhan, Huseyin, Isbir, Turgay. . Potential Protective Role of SDF-1 and CXCR4 Gene Variants in the Development of Dementia. In Psychiatria Danubina, 32, 92-96. doi:10.24869/psyd.2020.92. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32303038/