Mcoln3-KO 基因敲除小鼠

Mcoln3，也称为TRPML3，是哺乳动物中TRPML（MCOLN）亚家族的成员之一。TRPML亚家族属于瞬时受体电位（TRP）通道家族，这些通道在调节我们的感官模态中发挥着重要作用。TRP通道对热或冷敏感，并参与疼痛或渗透感觉、视觉、听觉或味觉。TRPML1的缺失或突变会导致小鼠和人类（粘脂病IV型）的视网膜变性并最终导致失明。TRPML3的获得性功能突变会导致小鼠的耳聋和转圈行为。TRPML通道的一个特殊特征是它们在细胞内的表达，它们主要位于内溶酶体系统的细胞器膜上，如早期和晚期内体、回收内体、溶酶体或溶酶体相关细胞器。尽管TRPML通道在溶酶体系统中的生理作用尚未完全了解，但据推测它们参与调节内溶酶体pH、融合/裂变过程、转运、自噬和/或（激素）分泌和胞吐[1]。

TRPML3是一种瞬时受体电位（TRP）通道，由粘脂蛋白3基因（MCOLN3）编码，是小粘脂蛋白基因家族的成员。Mcoln3在胚胎和成体组织中广泛表达，包括皮肤和内耳的分化细胞。小鼠Mcoln3的优势突变等位基因导致胚胎致死、色素沉着缺陷和耳聋。TRPML3蛋白具有六次跨膜拓扑结构，作为Ca（2+）通透性内向整流阳离子通道，在亚生理pH下开放，当细胞外pH变得更加酸性时关闭。TRPML3定位于质膜和早期和晚期内体以及溶酶体。最近的研究表明，TRPML3可能调节早期内体的酸化，因此在内吞途径中发挥关键作用[2]。

TRPML3（粘脂蛋白3，MCOLN3）是一种内溶酶体阳离子通道，属于TRPML亚家族的瞬时受体电位通道。Trpml3基因的获得性功能突变导致小鼠耳聋、转圈行为和毛色稀释，这是由于内耳或皮肤黑素细胞中表达TRPML3的毛细胞死亡。此外，TRPML3被发现对耳蜗毛细胞的长期存活（其缺失导致老年性耳聋）有作用，在新生儿（出生到断奶）肠细胞中用于摄取和消化母体牛奶营养的特异性巨大溶酶体中有作用，以及在排出封装在囊泡中的细菌（如感染膀胱上皮细胞的尿路致病性大肠杆菌）中有作用。最近，TRPML3被发现在大泡巨噬细胞中高水平表达，TRPML3的缺失导致肺气肿表型，在两个独立设计的Trpml3敲除系中得到证实。TRPML3不像其相对的TRPML1那样普遍表达，因此TRPML3在整个组织水平上的细胞表达仍然是一个未解之谜。为了克服这个问题，研究人员开发了一个τGFP报告小鼠模型来分析TRPML3的表达，并将通过免疫荧光组织切片和免疫组化使用TRPML3抗体和原位杂交获得的表达数据与模型进行比较。他们因此在多个器官和不同的细胞类型中发现了表达。他们证实了TRPML3在新生儿和成体肺泡巨噬细胞中的表达，在毛囊和皮肤黑色素细胞中的表达，在新生儿和成体肾脏集合管的主体细胞中的表达，以及在上皮嗅觉上皮中的嗅觉感觉神经元中的表达，包括其纤维突出到嗅球的小球中。此外，他们在多个腺体中定位了TRPML3，包括甲状旁腺、甲状腺、唾液腺、肾上腺和垂体腺、睾丸和卵巢，这表明该通道可能在分泌或吸收不同激素中发挥作用[3]。

人类心脏成纤维细胞（HCFs）具有编码不同机械敏感性离子通道和通道调节蛋白的mRNA转录本，其功能尚未知。这项工作的主要目标是定义HCFs的机械敏感性离子通道组。最常见的阳离子通道类型是瞬时受体电位（TRP）家族，其次是TWIK相关K+通道（TREK）、跨膜蛋白63（TMEM63）和PIEZO通道（PIEZO）家族。在钠依赖性非电压门控通道（SCNN）亚家族中，只有SCNN1D显示出高度表达。酸敏离子通道（ASIC）（ASIC1和ASIC3）亚家族的特定成员也显著表达。Piezo 2的转录每千碱基每百万（TPMs）几乎比Piezo 1少100倍。在K2P亚家族中，TWIK-2通道、TWIK相关酸敏感K+通道（TASK）-5、TASK-1和TWIK相关K1（TREK-1）通道是四种最常见的类型。TRPP亚家族中表达最高的是PKD2和PKD1，而在TRPM亚家族中，则是TRPM4、TRPM7和TRPM3。TRPV2、TRPV4、TRPV3和TRPV6（所有都是TRPV亚家族的成员）也大量表达。TRPC1、TRPC4、TRPC6和TRPC2通道以及TRPML亚家族的所有成员（MCOLN1、MCOLN2和MCOLN3）也有很强的表达。在跨膜蛋白16（TMEM16）家族中，HCFs表现出TMEM16H、TMEM16F、TMEM16J、TMEM16A和TMEM16G通道的显著表达。在所有已知的跨膜通道样蛋白（TMC）家族成员中，TMC3在HCFs中的表达最高。这项对HCFs中机械敏感性离子通道转录组的分析：（1）与先前记录的发现一致，即所有目前确定的机械敏感性通道在阐明HCFs的机械敏感性特征方面发挥着重要和公认的生理功能；（2）支持先前初步报告的发现，即TRP机械敏感性家族在HCFs中最常见；（3）指向其他新的机械敏感性通道（TRPC1、TRPC2、TWIK-2、TMEM16A、ASIC1和ASIC3）[4]。

综上所述，Mcoln3（TRPML3）是一种重要的TRP通道，参与调节多种生理过程，包括内吞作用、溶酶体功能、细胞内pH调节和离子转运。Mcoln3的突变与多种疾病有关，包括耳聋、色素沉着缺陷和原发性醛固酮增多症。此外，Mcoln3在多种细胞类型和组织中广泛表达，包括肺泡巨噬细胞、黑色素细胞、肾脏集合管细胞和嗅觉感觉神经元。Mcoln3的研究有助于深入理解TRP通道在细胞生理和疾病发生机制中的作用，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。