Gdf11-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Gdf11-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-02211

品系全称

C57BL/6JCya-Gdf11em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-14561-Gdf11-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Gdf11-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-02211) 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
growth differentiation factor 11
基因别称
BMP-11,Bmp11
染色体号
Chr 10 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_010272 | Ensembl: ENSMUST00000026408
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.3 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:1338027Homozygotes for a null allele die neonatally showing altered patterning of the axial skeleton including abnormal trunk-to-tail transition and ectopic ventral mass with impaired renal, palate, stomach, spleen and pancreatic development. A second null allele alters retinal and olfactory epithelium neurogenesis. A third null allele causes extra thoracic vertebrae.
Gdf11,也称为生长分化因子11,是一种属于转化生长因子β(TGF-β)超家族的循环细胞因子。Gdf11在调节骨骼肌生长、中枢神经系统(CNS)发育和健康、代谢稳态以及皮肤老化等方面发挥着重要作用。Gdf11的表达和功能受到多种因素的调控,包括MeCP2蛋白、TGF-β/Smad信号通路、PI3K/AKT/FoxO1和AMPK信号通路等。

Gdf11在神经系统中发挥着重要作用。研究发现,MeCP2蛋白可以精细调节Gdf11的表达。在Rett综合征(RTT)和MECP2重复综合征(MDS)小鼠模型中,Gdf11的表达水平分别降低和升高。此外,Gdf11剂量水平的正常化可以改善MDS小鼠模型中的多种行为缺陷,包括多动和学习和记忆能力下降。这表明Gdf11剂量对于大脑功能至关重要[1]。

Gdf11在调节代谢稳态和能量平衡方面也发挥着重要作用。研究发现,Gdf11基因转移可以预防高脂肪饮食诱导的肥胖,并改善肥胖和STZ诱导的糖尿病小鼠的代谢稳态。Gdf11基因转移可以增加小鼠的能量消耗,上调与体温调节相关的基因表达,下调与肝脏脂肪和葡萄糖代谢相关的基因表达,并激活TGF-β/Smad2、PI3K/AKT/FoxO1和AMPK信号通路。这表明Gdf11在调节代谢稳态和能量平衡方面发挥着重要作用,并可能成为治疗代谢疾病的药物靶点[2]。

Gdf11在骨骼肌生长中也发挥着重要作用。研究发现,Gdf11过表达可以抑制骨骼肌生长,导致肢体肌肉生长抑制、前肢握力下降和跑步耐力下降。然而,Gdf11前肽的过表达可以增加肢体肌肉质量,并提高前肢握力。这表明Gdf11在骨骼肌生长中发挥着抑制作用[3]。

Gdf11对大脑命运和功能也有着重要影响。Gdf11可以调节CNS的形成和健康,影响神经发生、血管生成和神经病理学结果。在发育过程中,Gdf11可以影响CNS的形态发生和新生细胞的生成、分化和成熟。在衰老的大脑中,外源性和外周递送的Gdf11可以增强神经发生和血管生成,并改善神经病理学结果。这表明Gdf11在调节大脑命运和功能方面发挥着重要作用,并可能成为改善大脑健康的药物靶点[4]。

Gdf11与肌肉生长因子myostatin(MSTN)密切相关,但它们在生物学功能上有所不同。MSTN的缺失会导致肌肉过度生长,而Gdf11的缺失会导致骨骼模式异常和器官发育异常。Gdf11和MSTN在结构、生物化学和生理功能上非常相似,但它们的生物学处理和信号传导机制不同。这表明Gdf11和MSTN在肌肉生长和发育中发挥着不同的作用[5]。

Gdf11对皮肤老化也发挥着重要作用。研究发现,Gdf11可以抑制皮肤炎症反应,并促进皮肤干细胞增殖和/或分化。Gdf11的表达水平与皮肤年轻化表型的维持密切相关。这表明Gdf11在调节皮肤老化过程中发挥着重要作用,并可能成为治疗皮肤疾病的新疗法[6]。

Gdf11在心脏中也发挥着重要作用。研究发现,Gdf11可以促进心脏干细胞的活性和更新,并改善缺血再灌注损伤后的心肌再生。在衰老小鼠的心脏中,Gdf11的表达水平下降。通过超声微泡破坏(UTMD)和阳离子微泡(CMB)介导的靶向心肌递送Gdf11基因,可以有效地增加Gdf11的表达,并改善心脏功能和减少梗死面积。这表明Gdf11在心脏再生和功能维持方面发挥着重要作用[7]。

综上所述,Gdf11是一种重要的TGF-β超家族成员,参与调节骨骼肌生长、CNS发育和健康、代谢稳态、皮肤老化和心脏功能等。Gdf11的表达和功能受到多种因素的调控,包括MeCP2蛋白、TGF-β/Smad信号通路、PI3K/AKT/FoxO1和AMPK信号通路等。Gdf11的研究有助于深入理解其在多种生物学过程中的作用机制,并为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Bajikar, Sameer S, Anderson, Ashley G, Zhou, Jian, Liu, Zhandong, Zoghbi, Huda Y. 2023. MeCP2 regulates Gdf11, a dosage-sensitive gene critical for neurological function. In eLife, 12, . doi:10.7554/eLife.83806. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36848184/
2. Lu, Bingxin, Zhong, Jianing, Pan, Jianfei, Liu, Dexi, Zhang, Chunbo. 2019. Gdf11 gene transfer prevents high fat diet-induced obesity and improves metabolic homeostasis in obese and STZ-induced diabetic mice. In Journal of translational medicine, 17, 422. doi:10.1186/s12967-019-02166-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31847906/
3. Jin, Quan, Qiao, Chunping, Li, Jianbin, Li, Juan, Xiao, Xiao. 2018. Neonatal Systemic AAV-Mediated Gene Delivery of GDF11 Inhibits Skeletal Muscle Growth. In Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy, 26, 1109-1117. doi:10.1016/j.ymthe.2018.01.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29503194/
4. Schafer, Marissa J, LeBrasseur, Nathan K. 2019. The influence of GDF11 on brain fate and function. In GeroScience, 41, 1-11. doi:10.1007/s11357-019-00054-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30729414/
5. Suh, Joonho, Lee, Yun-Sil. 2020. Similar sequences but dissimilar biological functions of GDF11 and myostatin. In Experimental & molecular medicine, 52, 1673-1693. doi:10.1038/s12276-020-00516-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33077875/
6. Rochette, Luc, Mazini, Loubna, Meloux, Alexandre, Vergely, Catherine, Malka, Gabriel. 2020. Anti-Aging Effects of GDF11 on Skin. In International journal of molecular sciences, 21, . doi:10.3390/ijms21072598. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32283613/
7. Rodgers, Buel D, Ward, Christopher W. . Myostatin/Activin Receptor Ligands in Muscle and the Development Status of Attenuating Drugs. In Endocrine reviews, 43, 329-365. doi:10.1210/endrev/bnab030. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34520530/