Pax4-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Pax4-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-03560

品系全称

C57BL/6JCya-Pax4em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-18506-Pax4-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Pax4-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-03560) 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
paired box 4
基因别称
Pax-4
染色体号
Chr 6 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_011038 | Ensembl: ENSMUST00000031718
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~11
敲除长度
~4.9 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:97488Mice homozygous for this targeted mutation lack mature insulin- and somatostatin-producing cells (beta and delta, respectively) in the pancreas, but contain glucagon-producing alpha cells in considerably higher numbers relative to wild-type mice.
PAX4基因,也称为Paired box 4基因,编码一个在胰腺β细胞发育和功能中发挥关键作用的转录因子。PAX4蛋白包含一个高度保守的DNA结合结构域——成对结构域,以及一个同源结构域。成对结构域和同源结构域是PAX家族成员的典型特征,这些结构域使得PAX蛋白能够结合特定的DNA序列,从而调控基因的表达。

在胚胎发育过程中,PAX4在胰腺内分泌祖细胞中表达,对于细胞命运的决定以及向胰岛素分泌的β细胞谱系的分化至关重要。缺乏PAX4活性的小鼠模型中,β细胞无法形成,导致出生后不久死亡。PAX4的缺失会导致葡萄糖调节的严重缺陷,表明该转录因子在胰腺内分泌系统的正常功能中扮演着不可或缺的角色[3]。

在成年小鼠的胰岛中,PAX4的表达局限于那些易于增殖和更耐受应激诱导的细胞凋亡的β细胞亚群。PAX4的过表达可以促进β细胞的增殖,并增加它们对细胞凋亡的抵抗力。此外,在自身免疫性糖尿病的实验模型中,PAX4还被提出具有免疫调节功能。这些数据突出了PAX4作为糖尿病新型再生疗法的重要靶标,旨在保护剩余的β细胞,同时刺激它们的增殖,以补充疾病进展过程中损失的β细胞质量[1]。

PAX4基因的突变与糖尿病的发生密切相关。例如,PAX4基因中的一个突变(C.487C>T)与MODY9(OMIM # 612225)的发生有关,这是一种罕见的单基因糖尿病类型,表现为常染色体显性遗传,临床表型多样。此外,PAX4基因的缺失会导致β细胞数量减少,α细胞数量增加,从而增加糖尿病的风险[4][5]。

PAX4基因的转移已经被证明可以改善胰岛移植的效果。通过腺病毒载体将PAX4基因导入小鼠和人类的胰岛中,可以促进胰岛细胞的存活,并诱导α细胞向β细胞转分化。在自身免疫性糖尿病小鼠模型中,PAX4基因转移可以显著改善血糖水平,并提高葡萄糖耐量。这些结果表明,PAX4基因转移可能是一种有潜力的治疗胰岛素缺乏型糖尿病的策略[2]。

最近的研究还表明,PAX4基因的缺失可以导致肠内分泌细胞(EECs)的分化异常。通过CRISPR技术进行的全转录因子筛选发现,ZNF800是肠内分泌谱系决定的主控抑制因子,它通过直接控制以PAX4为中心的内分泌转录因子网络来限制肠嗜铬细胞分化。这表明PAX4在肠内分泌系统的发育中起着重要的作用[6]。

综上所述,PAX4基因是一个重要的转录因子,它在胰腺β细胞的发育和功能中发挥着关键作用。PAX4的缺失或突变与糖尿病的发生密切相关,而PAX4基因的转移可以作为一种有潜力的治疗策略来改善胰岛移植的效果。因此,PAX4基因是糖尿病研究和治疗中的一个重要靶标。

参考文献:
1. Lorenzo, Petra I, Juárez-Vicente, Francisco, Cobo-Vuilleumier, Nadia, García-Domínguez, Mario, Gauthier, Benoit R. 2017. The Diabetes-Linked Transcription Factor PAX4: From Gene to Functional Consequences. In Genes, 8, . doi:10.3390/genes8030101. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28282933/
2. Parajuli, Keshab R, Zhang, Yanqing, Cao, Alexander M, Fonseca, Vivian A, Wu, Hongju. . Pax4 Gene Delivery Improves Islet Transplantation Efficacy by Promoting β Cell Survival and α-to-β Cell Transdifferentiation. In Cell transplantation, 29, 963689720958655. doi:10.1177/0963689720958655. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33086892/
3. Sosa-Pineda, Beatriz. . The gene Pax4 is an essential regulator of pancreatic beta-cell development. In Molecules and cells, 18, 289-94. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15650323/
4. Ko, Jenna, Fonseca, Vivian A, Wu, Hongju. 2023. Pax4 in Health and Diabetes. In International journal of molecular sciences, 24, . doi:10.3390/ijms24098283. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37175989/
5. Lau, Hwee Hui, Krentz, Nicole A J, Abaitua, Fernando, Gloyn, Anna L, Teo, Adrian Kee Keong. 2023. PAX4 loss of function increases diabetes risk by altering human pancreatic endocrine cell development. In Nature communications, 14, 6119. doi:10.1038/s41467-023-41860-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37777536/
6. Lin, Lin, DeMartino, Jeff, Wang, Daisong, van Es, Johan H, Clevers, Hans. 2023. Unbiased transcription factor CRISPR screen identifies ZNF800 as master repressor of enteroendocrine differentiation. In Science (New York, N.Y.), 382, 451-458. doi:10.1126/science.adi2246. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37883554/