Padi4-KO 基因敲除小鼠

PADI4，即肽基精氨酸脱亚胺酶4，是一种编码将精氨酸残基转化为非自然氨基酸瓜氨酸的酶的基因。这种转化过程称为瓜氨酸化，是多种生物过程中重要的一步，包括免疫反应和细胞信号传导。PADI4的表达和活性与多种疾病有关，包括自身免疫性疾病和癌症。

在自身免疫性疾病中，PADI4被认为与系统性红斑狼疮（SLE）和类风湿性关节炎（RA）的易感性有关。例如，一项系统性回顾和荟萃分析评估了PADI4和IL-33基因多态性与SLE和幼年特发性关节炎（JIA）之间的关系，发现IL-33基因的一个特定多态性（rs1891385）与SLE的易感性显著相关，而PADI4的rs2240340多态性与SLE和JIA的易感性没有显著相关性[1]。然而，另一项研究发现，PADI4基因的特定多态性（rs11203366, rs11203367, rs874881, rs2240340和rs1748033）与RA的风险增加有关，这表明PADI4在RA的发展中可能起着作用[3]。此外，PADI4基因多态性与中国儿童幼年系统性红斑狼疮（JSLE）的易感性显著相关，而与JIA的易感性没有显著相关性[5]。

在癌症方面，PADI4被认为是p53介导的肿瘤抑制的关键调节因子。研究发现，p53的一个罕见、非洲特有的体细胞变异（Y107H）抑制了PADI4的表达，导致肿瘤抑制功能受损，从而增加了癌症风险[2]。此外，PADI4的基因表达和活性在神经修复中起作用，如在缺血性脑损伤后，PADI4在周围梗死神经元中的表达减少，而15-HETrE代谢物可以诱导PADI4的表达，从而促进脑自主神经修复[4]。

除了在自身免疫性疾病和癌症中的作用外，PADI4还与中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）的形成有关。NETs是一种由中性粒细胞释放的细胞外结构，由脱氧核糖核酸、组蛋白和抗菌蛋白组成，用于对抗感染。然而，NETs也可能导致组织损伤，如糖尿病中伤口愈合受损[6]。研究发现，糖尿病患者的NETs水平升高，而Padi4基因缺陷小鼠的伤口愈合不受糖尿病的影响[6]。此外，NETs在腹主动脉瘤（AAA）的形成中也起着重要作用，而间充质干细胞衍生的细胞外囊泡（MSC-EVs）可以通过减少NETs的释放来抑制NET介导的铁死亡，从而保护免受AAA形成[7]。

综上所述，PADI4在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括免疫反应、细胞信号传导和神经修复。PADI4的表达和活性与多种疾病有关，包括自身免疫性疾病和癌症。PADI4的研究有助于深入理解这些疾病的发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。