Fstl5-KO 基因敲除小鼠

Fstl5，全称为Follistatin-like protein 5，是Follistatin家族成员之一，编码一种分泌性糖蛋白。Follistatin家族成员在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括细胞增殖、迁移、分化以及胚胎发育。Fstl5的表达模式在成体小鼠脑中具有高度特异性，主要定位于嗅觉系统、海马CA3区域以及小脑颗粒细胞层，表明其在维持嗅觉感知方面可能发挥重要作用[8]。

研究发现，Fstl5在胚胎后肢发育的后期阶段表达，并且在小鼠中，其表达被限制在软骨原基中，这些软骨原基最终形成肢体骨骼。在出生后的生长板中，Fstl5特异性地在前肥大软骨细胞中表达。Fstl5敲除大鼠没有表现出明显的畸形，为了进一步研究Fstl5的功能，研究人员构建了一种条件性转基因小鼠系（Fstl5LSL），在骨骼成骨细胞前体中过表达Fstl5。研究发现，与对照相比，成年雄性小鼠的后肢略短，骨矿物质密度降低，但没有观察到明显的足部畸形。这表明FSTL5可能通过在其他细胞类型中发挥作用，从而对孤立性足部畸形（iTEV）的发病机制有所贡献[1]。

FSTL5的表达与神经系统的发育有关。研究发现，Fstl5的表达与神经系统发育相关的细胞谱系亚群转录组相关，这表明Fstl5可能在神经系统中发挥作用。此外，Fstl5基因家族成员的谱系特异性表达与其作为转化生长因子β（TGF-β）和骨形态发生蛋白（BMP）信号通路的调节剂的不同作用相关[1]。

FSTL5在肝细胞癌（HCC）中的作用也备受关注。研究发现，与相邻组织相比，FSTL5在HCC组织中更常见下调。FSTL5的表达水平与肿瘤大小、TNM分期、局部浸润和患者预后密切相关。体外功能获得实验和重组人FSTL5蛋白处理实验表明，过表达FSTL5可以抑制癌细胞的增殖和存活能力。进一步研究发现，这些对HCC生长和存活的影响与Wnt/β-catenin信号通路相关。此外，FSTL5通过诱导caspase依赖性凋亡和调节Bcl-2家族蛋白的表达，抑制HCC的进展。上调的FSTL5通过Wnt/β-catenin/YAP信号通路抑制HCC的侵袭和迁移。FSTL5还抑制HCC中的上皮-间质转化（EMT），表明FSTL5是HCC治疗的潜在靶点，也是肿瘤预后的生物标志物[2,3,4,5]。

FSTL5在非WNT/非SHH髓母细胞瘤中的表达与不良预后相关。研究发现，FSTL5免疫阳性可以识别出大量具有高复发和死亡风险的患者。超过50%的非WNT/非SHH肿瘤表现出FSTL5阴性，这表明FSTL5阴性患者具有较好的预后。FSTL5的表达在髓母细胞瘤亚组内和亚组间都预示着不良预后。将FSTL5免疫组化添加到现有的分子分层方案中，为髓母细胞瘤的临床试验提供了可靠且经济的预后工具[6]。

此外，FSTL5与结直肠癌的风险相关。研究发现，位于4q32.2的风险位点与结直肠癌的风险增加相关，其中SNP rs17042479是相关性最强的。该研究发现，FSTL5启动子的活性低于NAF1启动子。该区域的SNP rs17042479(G)增加了对NAF1启动子活性的抑制作用。结直肠癌患者的活检样本中，SNP rs17042479(G)与癌症分期和肿瘤位置相关。此外，与SNP rs17042479(A)相比，携带SNP rs17042479(G)的患者在肿瘤组织中的NAF1表达水平较低，而肿瘤组织中的NAF1表达水平低于健康组织。该研究结果暗示，肿瘤组织中NAF1表达的降低有助于形成更具侵袭性的表型。此外，该研究还表明，SNP rs17042479(G)改变了NAF1的表达，从而增加了结直肠癌的发病风险[7]。

FSTL5与青少年和早期发作的痛风相关。研究发现，除了已知的与儿童发作和早期发作痛风相关的尿酸盐转运蛋白ABCG2外，还发现了两个新的位点：rs12887440（RCOR1）和rs35213808（FSTL5-MIR4454）。此外，还发现了ABCG2和SLC22A12的关联，这些关联由低频SNV驱动。RCOR1中的SNV与血液白细胞mRNA水平的升高相关。THP-1巨噬细胞培养研究揭示了RCOR1下调可能抑制痛风性炎症的潜力。这是对青少年发作痛风进行的首次全面遗传学特征研究。已确定的早期发作痛风风险位点介导了对晶体炎症反应的敏感性，这可能导致痛风性关节炎。这项研究将有助于青少年发作痛风的风险预测和治疗干预[9]。

综上所述，FSTL5在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括神经系统发育、骨发育、癌症发生和发展以及炎症反应。FSTL5的表达和功能异常与多种疾病的发生和发展相关，包括足部畸形、肝细胞癌、髓母细胞瘤、结直肠癌和痛风。FSTL5的研究有助于深入理解其生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。