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Nkx1-2-KO 基因敲除小鼠
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复苏/繁育服务
基本信息
基因研究概述
质控标准
基因
基因全称
NK1 homeobox 2
基因别称
Nkx-1.1，Nkx-1.2，Sax1
染色体号
Chr 7 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_009123.2 | Ensembl: ENSMUST00000054562
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~2
敲除长度
~2409 bp
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
Nkx1-2，也称为NK1 homeobox 2，是一种具有NK homeobox结构域的转录因子。它属于NK-1 homeobox基因家族，该家族的成员在脊椎动物发育中发挥着重要作用。Nkx1-2在多种生物过程中发挥关键作用，包括脂肪生成、胚胎发育、细胞分化、肝脏再生和基因调控等。
在脂肪生成方面，Nkx1-2已被证明在脂肪细胞分化和脂质合成中发挥重要作用。研究发现，在斑马鱼中敲除Nkx1-2基因会导致体重减轻、脂滴产生显著减少以及内脏和肝脏脂肪含量降低。此外，与脂质生物合成相关的基因表达也显著下调。这表明Nkx1-2是脂肪生成的正调控因子，在脂肪细胞分化和脂质合成中起着关键作用[1]。
在胚胎发育方面，Nkx1-2被认为是小鼠胚胎植入前发育的Wnt依赖性主调控因子。研究发现，Nkx1-2的抑制会导致新生RNA合成减少、控制核糖体生物发生、RNA翻译和运输的基因下调，以及核仁结构的严重改变。此外，Nkx1-2的缺失会导致染色体错分、胚泡数量减少、紧密连接的改变以及微腔粗化的受损，进而影响胚泡扩张-收缩周期和胚泡腔形成，导致谱系分化和发育停滞[2]。
此外，Nkx1-2还与体型性状相关。研究发现，德州驴中Nkx1-2基因的一个SNP（g.54704925 A > G）与体型大小相关，包括体长、胸围和皮重。该SNP位点与体高和胴体重有显著相关性。这表明Nkx1-2基因可能是德州驴体型性状的候选基因，可用于选择和育种[3]。
在细胞分化方面，Nkx1-2已被证明促进脂肪生成并可能影响脂肪细胞和成骨细胞分化的平衡。研究发现，Nkx1-2在3T3-L1前脂肪细胞和骨髓间充质干细胞（EMSCs）的脂肪生成过程中被诱导表达。Nkx1-2的敲低几乎完全阻止了脂肪细胞的分化，而过表达Nkx1-2促进了ST2骨髓来源的间充质祖细胞系的脂肪生成。此外，Nkx1-2还抑制了ST2细胞的成骨细胞分化。这些结果表明Nkx1-2在促进脂肪生成和调节骨髓间充质祖细胞脂肪细胞和成骨细胞分化的平衡中发挥着重要作用[4]。
Nkx1-2还参与了Wnt/β-catenin信号通路下游事件的控制。研究发现，在P19小鼠胚胎癌细胞中，Nkx1-2是mesendoderm形成的关键调控因子。Nkx1-2的表达被Wnt/β-catenin信号通路独立于Brachyury激活。Nkx1-2作为转录抑制因子，介导Wnt/β-catenin信号通路的作用，激活Brachyury的表达。此外，Nkx1-2还下调了Tcf3的表达，部分地促进了Brachyury的表达。这些结果表明Nkx1-2是Wnt/β-catenin信号通路下游基因调控网络中的关键组分，参与调控mesendoderm的形成[5]。
此外，Nkx1-2在神经发生过程中也发挥着重要作用。研究发现，在斑马鱼中，sax1/nkx1.2和sax2/nkx1.1在早期和晚期神经发生过程中在中央神经系统中表达。sax1/nkx1.2在原基期中期开始表达，并依赖于Nodal信号通路。从早期分节期开始，sax1/nkx1.2也在后神经外胚层中表达。sax2/nkx1.1在原基期中期开始表达，包括后眼外肌、后连合轨迹中的中脑神经元、后脑腹侧神经元和脊髓中间神经元。这些结果表明sax1/nkx1.2和sax2/nkx1.1在斑马鱼神经发生过程中发挥着重要作用[6]。
Nkx1-2还参与了轴向祖细胞的谱系追踪。研究发现，在鼠胚胎中，Nkx1-2的表达模式揭示了轴向祖细胞在整个身体轴线延长过程中的表达。Nkx1-2CreERT2转基因小鼠的创建和条件性使用揭示了Nkx1-2表达细胞在特定阶段的谱系贡献。研究发现，早期Nkx1-2表达的外胚层细胞主要贡献于神经外胚层和间充质，不包括脊索。这些数据与一些自我更新的轴向祖细胞的存在一致，这些祖细胞从尾芽继续产生神经和间充质组织。这项研究确定了Nkx1-2表达细胞是小鼠身体大部分躯干和尾部组织的来源，并为在体内标记和操作轴向祖细胞提供了有用的工具[7]。
Nkx1-2还与肝脏再生相关。研究发现，长链非编码RNA lncHand2通过c-Met信号通路促进肝脏再生。lncHand2募集Ino80重塑复合物，在转化中启动Nkx1-2的表达，从而触发肝细胞中c-Met（Met）的表达。Nkx1-2和c-Met的敲除会导致更严重的肝损伤和较差的再生能力。这表明lncHand2通过启动Nkx1-2诱导的c-Met信号通路促进肝脏再生[8]。
环境温度也与Nkx1-2的表达相关。研究发现，短期环境温度可以影响全球人类DNA甲基化。共鉴定出15个候选基因，包括ICAM-1、CRAT、F3、TLR-2、iNOS、ZKSCAN4、ZNF227、ZNF595、ZNF597、ZNF668、CACNA1H、AIRE、MYEOV2、NKX1-2和CCDC15，其甲基化状态与环境温度相关。ZKSCAN4和ICAM-1的DNA甲基化部分介导了短期低温对高血压和ICAM-1蛋白（与心血管事件相关）的影响。这些结果表明环境温度可以影响人类表观遗传修饰，特别是对老年人和婴儿的短期低温对DNA甲基化的影响[9]。
最后，Nkx1-2CreERT2小鼠的创建和条件性使用为基因删除和谱系追踪研究提供了改进的实验方法。研究发现，通过注射tamoxifen溶液到母体中，可以可靠地激活胚胎CreERT2。此外，通过短暂暴露于4OH-tamoxifen中，可以实现Nkx1.2 CreERT2的剂量依赖性CreERT2激活，从而实现对基因删除的时空控制[10]。
综上所述，Nkx1-2作为一种重要的转录因子，在多种生物学过程中发挥着关键作用。它在脂肪生成、胚胎发育、细胞分化、肝脏再生和基因调控等方面发挥着重要作用。Nkx1-2的研究有助于深入理解其在生物学过程中的功能和机制，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. Wang, Xinyuan, Li, Xinyi, Wang, Yunsheng, Ji, Guangdong, Liu, Zhenhui. 2024. Nkx1.2 deletion decreases fat production in zebrafish. In Obesity (Silver Spring, Md.), 32, 1315-1328. doi:10.1002/oby.24043. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38798028/
2. Nakagawa, Shoma, Carnevali, Davide, Tan, Xiangtian, Califano, Andrea, Cosma, Maria Pia. 2024. The Wnt-dependent master regulator NKX1-2 controls mouse pre-implantation development. In Stem cell reports, 19, 689-709. doi:10.1016/j.stemcr.2024.04.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38701778/
3. Wang, Xinrui, Wang, Tianqi, Liang, Huili, Zhan, Yandong, Wang, Changfa. 2023. A novel SNP in NKX1-2 gene is associated with carcass traits in Dezhou donkey. In BMC genomic data, 24, 41. doi:10.1186/s12863-023-01145-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37550632/
4. Chen, Noah, Schill, Rebecca L, O'Donnell, Michael, Koenig, Ronald J, Xu, Bin. 2019. The transcription factor NKX1-2 promotes adipogenesis and may contribute to a balance between adipocyte and osteoblast differentiation. In The Journal of biological chemistry, 294, 18408-18420. doi:10.1074/jbc.RA119.007967. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31615896/
5. Tamashiro, Dana Ann A, Alarcon, Vernadeth B, Marikawa, Yusuke. 2012. Nkx1-2 is a transcriptional repressor and is essential for the activation of Brachyury in P19 mouse embryonal carcinoma cell. In Differentiation; research in biological diversity, 83, 282-92. doi:10.1016/j.diff.2012.02.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22475651/
6. Bae, Young-Ki, Shimizu, Takashi, Muraoka, Osamu, Hirano, Toshio, Hibi, Masahiko. . Expression of sax1/nkx1.2 and sax2/nkx1.1 in zebrafish. In Gene expression patterns : GEP, 4, 481-6. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15183316/
7. Rodrigo Albors, Aida, Halley, Pamela A, Storey, Kate G. 2018. Lineage tracing of axial progenitors using Nkx1-2CreERT2 mice defines their trunk and tail contributions. In Development (Cambridge, England), 145, . doi:10.1242/dev.164319. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30201686/
8. Wang, Yanying, Zhu, Pingping, Wang, Jing, Tian, Yong, Fan, Zusen. 2018. Long noncoding RNA lncHand2 promotes liver repopulation via c-Met signaling. In Journal of hepatology, 69, 861-872. doi:10.1016/j.jhep.2018.03.029. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29653123/
9. Xu, Rongbin, Li, Shuai, Guo, Shuaijun, Li, Shanshan, Guo, Yuming. 2019. Environmental temperature and human epigenetic modifications: A systematic review. In Environmental pollution (Barking, Essex : 1987), 259, 113840. doi:10.1016/j.envpol.2019.113840. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31884209/
10. Savery, Dawn, Maniou, Eirini, Culshaw, Lucy H, Copp, Andrew J, Galea, Gabriel L. 2019. Refinement of inducible gene deletion in embryos of pregnant mice. In Birth defects research, 112, 196-204. doi:10.1002/bdr2.1628. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31793758/
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