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C57BL/6JCya-Unc5cem1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称:
Unc5c-KO
产品编号:
S-KO-05646
品系背景:
C57BL/6JCya
小鼠资源库
* 使用本品系发表的文献需注明:Unc5c-KO mice (Strain S-KO-05646) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Unc5cem1/Cya
品系编号
KOCMP-22253-Unc5c-B6J-VA
产品编号
S-KO-05646
基因名
Unc5c
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
rcm;Unc5h3;B130051O18Rik
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:1095412 Mutants exhibit ataxia, and reduced size early in life. Mutants exhibit cerebellar defects including reduced size and ectopic cerebellar cells in the midbrain.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
在研小鼠
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Unc5c位于小鼠的3号染色体,采用基因编辑技术,通过应用高通量电转受精卵方式,获得Unc5c基因敲除小鼠,性成熟后取精子冻存。
Unc5c-KO小鼠模型是由赛业生物(Cyagen)采用基因编辑技术构建的全基因组敲除小鼠。Unc5c基因位于小鼠3号染色体上,由17个外显子组成,其中ATG起始密码子位于1号外显子,TAG终止密码子位于17号外显子。敲除区域位于4号外显子,该区域包含约104个碱基对的编码序列。敲除该区域会导致小鼠Unc5c基因功能的丧失。 Unc5c-KO小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白(RNP)和靶向载体共同注入受精卵。随后,对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。通过基因编辑技术,赛业生物(Cyagen)成功构建了Unc5c-KO小鼠模型。 该模型可用于研究Unc5c基因在小鼠体内的功能。携带Unc5c敲除等位基因的小鼠在早期生活中表现出共济失调和体型减小。此外,这些小鼠还表现出小脑缺陷,包括小脑体积减小和小脑细胞在中脑的异常分布。 Unc5c-KO小鼠模型的构建和基因型鉴定工作由赛业生物(Cyagen)完成,该模型为研究人员提供了研究Unc5c基因功能的宝贵工具。通过进一步的研究,可以更好地理解Unc5c基因在小鼠发育和神经生物学中的作用。
基因研究概述
UNC5C,也称为Netrin-1受体基因,是UNC-5家族成员之一,主要在脑组织中表达,并在多种神经元过程中发挥关键作用。UNC5C基因的突变与多种人类疾病相关,包括发育、神经精神疾病和神经退行性疾病。Netrin-1/DCC信号通路与UNC5C相互作用,在轴突引导过程中发挥重要作用,并已与人类青春期神经精神疾病相关[1]。通过全外显子测序分析,在一名患有神经精神疾病的患者中发现UNC5C基因中的两个复合杂合致病变异。这些突变位于细胞质域中,特别是ZU5和netrin介导的神经元生长锥的轴突排斥所需区域。这些域在形成超模块蛋白结构并与微管直接相互作用中发挥关键作用,从而确保轴突排斥过程的正常功能[1]。
UNC5C基因的表达在多种癌症中丧失或显著降低。UNC5C是一种依赖受体,其表达在大量癌症中在信使RNA水平上丧失或显著降低。然而,关于UNC5C蛋白表达的信息很少,UNC5C蛋白表达与UNC5C甲基化的关系以及UNC5C蛋白表达与结直肠癌患者临床特征之间的相关性也知之甚少。在一项研究中,UNC5C的甲基化和蛋白表达在36个腺瘤性息肉、73个结直肠癌和28个相应的正常粘膜中进行了检查,并评估了甲基化和蛋白表达状态与临床病理特征之间的关系。此外,还分析了UNC5C的甲基化和蛋白表达之间的关系,以及UNC5C蛋白表达与总生存期之间的关系。结果表明,UNC5C的异常甲基化在结直肠癌中观察到(78%)和腺瘤性息肉中(64%)。UNC5C甲基化在结直肠癌的早期TNM分期(I+II)中显著更高。与相应的正常组织相比,UNC5C的蛋白表达在结直肠癌(42%)和腺瘤性息肉(81%)中显著降低。UNC5C蛋白表达在结直肠癌的早期TNM分期(I+II)中显著高于晚期。此外,通过Kaplan-Meier生存分析,UNC5C阴性表达的患者预后较差(p=0.038),单变量(p=0.044)和多变量分析(p=0.045)。根据Spearman秩相关分析,UNC5C的甲基化和蛋白表达呈负相关(r=-0.461,p<0.001)。这些结果表明,UNC5C的甲基化可能是结直肠癌发展中较早的事件,与蛋白表达呈负相关。UNC5C可能在结直肠癌的发生中发挥重要作用,并可能是结直肠癌患者的一个有价值的预后因素。UNC5C可能被确定为结直肠癌治疗的潜在有吸引力的治疗靶点[2]。
UNC5C在阿尔茨海默病(AD)中也发挥重要作用。AD是一种慢性进行性神经退行性疾病,特征是β-淀粉样蛋白(Aβ)的细胞外斑块沉积、神经原纤维缠结(NFTs)、突触丢失和神经元凋亡。AD具有强烈和复杂的遗传成分,涉及多个基因。最近的研究表明,UNC5C与AD相关。细胞和动物模型的研究表明,异常的UNC5C可能通过激活死亡相关蛋白激酶1(DAPK1)来促进AD的发生,DAPK1是AD发病机制中的一个新成分,在异常tau、Aβ和神经元凋亡/自噬中发挥广泛的作用[3]。
UNC5C在瘢痕疙瘩中也发挥重要作用。瘢痕疙瘩是一种良性增生性疾病,其特征是在皮肤伤口愈合过程中过度沉积细胞外基质胶原。瘢痕疙瘩形成的机制尚未完全阐明,目前的治疗方法并不适用于所有瘢痕疙瘩患者。因此,迫切需要找到更有效的治疗方法。在一项研究中,通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)确定了与瘢痕疙瘩相关的特征基因。UNC5C和HOXD3被确定为瘢痕疙瘩的特征基因,并通过ROC曲线、RT-qPCR和Western Blot在验证样本中得到验证[4]。
UNC5C在胃癌的发生中也发挥重要作用。UNC5C是Netrin-1受体之一,属于功能依赖受体家族,其成员在缺乏配体的情况下具有诱导细胞凋亡的能力。最近发现,49例原发性结直肠癌中有34例(69%)存在UNC5C基因的异常甲基化。使用定量甲基化特异性聚合酶链反应,检查了来自36名胃癌患者的原发性癌和相应正常组织中UNC5C基因的甲基化状态,并评估了甲基化状态与临床病理特征之间的关系。在36例原发性胃癌中检测到UNC5C基因的异常甲基化(25%)。在胃癌的发生过程中观察到UNC5C的甲基化,在高度进展的胃癌中消失[5]。
UNC5C的变异与脑淀粉样血管病(CAA)相关。为了确定UNC5C中常见的遗传变异是否与AD易感性或AD相关的临床/病理表型相关,研究了来自宗教命令研究或Rush记忆和衰老项目的欧洲裔死亡个体的数据。UNC5C基因±100 kb范围内的单核苷酸多态性(SNP)与AD痴呆症的诊断、全球认知下降、AD的病理诊断、β-淀粉样蛋白负荷、神经原纤维斑块计数、弥漫性斑块计数、配对螺旋丝状tau密度、神经原纤维缠结计数以及CAA评分之间的关联进行了检查。还评估了CAA相关变异与人类背外侧前额叶皮质(DLPFC)UNC5C RNA表达之间的关系。UNC5C的一组SNP由rs28660566T标记,与更高的CAA评分相关(p=2.3×10-6):每个额外的rs28660566T等位基因与0.60点更高的CAA评分相关,相当于每个APOE ε4等位基因的更高CAA评分的75%。rs28660566T与人类DLPFC中UNC5C表达降低弱相关(p=0.036)。此外,rs28660566T与APOE ε4在CAA严重程度上的关联具有协同作用(p=0.027),并且与更严重的动脉粥样硬化相关(p=0.0065)。针对UNC5C区域的分析发现了一组与CAA相关的SNP[6]。
UNC5C在肝细胞癌(HCC)中也发挥重要作用。UNC5C表达在结肠癌和胃癌中下调。在一项研究中,检查了来自42名HCC患者的原发性癌和相应正常组织中UNC5C基因的甲基化状态,并评估了甲基化结果与临床病理数据之间的关系。在42例HCC中有11例(26%)检测到UNC5C的甲基化,表明UNC5C在HCC中频繁观察到甲基化。TNM 1期HCC呈现UNC5C甲基化,表明UNC5C基因在HCC的早期阶段已经发生甲基化[7]。
UNC5C的转录抑制由RHOX5同源结构域蛋白介导。X染色体连锁的鼠Rhox基因簇包含超过30个同源盒基因,这些基因是调节男性和女性生殖细胞发生多个步骤的候选基因。Rhox基因簇的创始成员Rhox5是一种雄激素依赖性基因,在Sertoli细胞中表达,促进相邻雄性生殖细胞的存活和分化。研究表明,Rhox5调节的基因UNC5c编码一种促凋亡受体,具有肿瘤抑制活性,在体内Rhox5在睾丸中负调节UNC5c的表达。转染分析表明,Rhox5依赖性下调UNC5c的表达需要另一种Sertoli细胞特异性辅因子。对其他鼠Rhox家族成员的检查发现,鼠RHOX2和RHOX3也具有下调UNC5c表达的能力。人RHOX蛋白PEPP2(RHOXF2)也具有这种能力,表明UNC5c的抑制是一种保守的RHOX依赖性反应。缺失分析确定了UNC5c 5'-非翻译区中的Rhox5反应元件。虽然5'-非翻译区通常包含转录后元件,但多项证据表明Rhox5在转录水平下调UNC5c的表达。Rhox5对UNC5c表达的抑制可能在部分程度上介导Rhox5在睾丸中的促存活功能,因为研究发现UNC5c突变小鼠睾丸中生殖细胞凋亡减少。与其他数据一起,这些发现导致我们提出了一种模型,其中Rhox5是UNC5c上游的负调节因子,在Sertoli细胞途径中促进生殖细胞存活[8]。
UNC5C的遗传变异对AD的神经影像学有影响。UNC5C是一种跨膜受体,用于Netrin-1触发的细胞凋亡,最近已被确认为AD的一个新风险因素。然而,关于UNC5C位点的多态性与AD的战略区域的脑结构相关的证据很少。一项研究旨在调查UNC5C位点对AD战略区域神经影像学的影响。在来自阿尔茨海默病神经影像学倡议(ADNI)数据集的812名受试者中,研究了UNC5C位点的基因型在通过磁共振成像(MRI)测量的海马体、海马旁回、后扣带回、中颞叶和楔前叶的体积,以及内嗅皮层的厚度。还使用纵向数据调查了UNC5C位点对上述结构萎缩率的影响。UNC5C位点与右侧中颞叶的体积相关(rs34585936 Pc=0.0031)。此外,UNC5C位点的多态性可以改变AD战略区域的萎缩,特别是左侧海马体(rs72672784 Pc=0.0090;rs13120458 Pc=0.0434;rs34875919 Pc=0.0434)和右侧楔前叶(rs72672784 Pc=0.0068;rs2001246 Pc=0.0055;rs74690179 Pc=0.0055)。UNC5C基因型与MRI上中颞叶的体积显著相关;同时,UNC5C位点可以改变AD战略区域,如海马体和楔前叶的萎缩。在认知障碍的人群中,UNC5C位点的多态性对MRI的影响比认知正常的人群更明显[9]。
综上所述,UNC5C是一种重要的基因,在多种疾病中发挥重要作用,包括神经精神疾病、结直肠癌、胃癌、肝细胞癌、脑淀粉样血管病和阿尔茨海默病。UNC5C的异常表达和甲基化与这些疾病的发生和发展密切相关,并可能成为诊断和治疗这些疾病的潜在靶点。未来的研究需要进一步阐明UNC5C在这些疾病中的作用机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Treccarichi, Simone, Failla, Pinella, Vinci, Mirella, Saccone, Salvatore, Calì, Francesco. 2024. UNC5C: Novel Gene Associated with Psychiatric Disorders Impacts Dysregulation of Axon Guidance Pathways. In Genes, 15, . doi:10.3390/genes15030306. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38540364/
2. Wu, Jie, Wang, Guangchuan, He, Baojun, Chen, Xuejun, An, Yuzhi. . Methylation of the UNC5C gene and its protein expression in colorectal cancer. In Tumour biology : the journal of the International Society for Oncodevelopmental Biology and Medicine, 39, 1010428317697564. doi:10.1177/1010428317697564. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28378635/
3. Li, Quan, Wang, Bai-Ling, Sun, Fu-Rong, Cao, Xi-Peng, Tan, Lan. . The role of UNC5C in Alzheimer's disease. In Annals of translational medicine, 6, 178. doi:10.21037/atm.2018.04.43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29951500/
4. Wang, Hanwen, Zhou, Ziheng, Liu, Yiling, Xie, Julin, Tang, Jinming. 2022. Identification and validation of HOXD3 and UNC5C as molecular signatures in keloid based on weighted gene co-expression network analysis. In Genomics, 114, 110403. doi:10.1016/j.ygeno.2022.110403. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35709926/
5. Hibi, Kenji, Sakata, Makiko, Sakuraba, Kazuma, Nemoto, Hiroshi, Sanada, Yutaka. . Changes in UNC5C gene methylation during human gastric carcinogenesis. In Anticancer research, 29, 4397-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20032384/
6. Hibi, Kenji, Mizukami, Hiroki, Shirahata, Atsushi, Nemoto, Hiroshi, Sanada, Yutaka. . Aberrant methylation of the UNC5C gene is frequently detected in advanced colorectal cancer. In Anticancer research, 29, 271-3. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19331160/
7. Yang, Hyun-Sik, White, Charles C, Chibnik, Lori B, Bennett, David A, De Jager, Philip L. 2017. UNC5C variants are associated with cerebral amyloid angiopathy. In Neurology. Genetics, 3, e176. doi:10.1212/NXG.0000000000000176. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28761931/
8. Hibi, Kenji, Sakuraba, Kazuma, Shirahata, Atsushi, Nemoto, Hiroshi, Sanada, Yutaka. . Methylation of the UNC5C gene is frequently detected in hepatocellular carcinoma. In Hepato-gastroenterology, 59, 2573-5. doi:10.5754/hge10616. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23178624/
9. Hu, Zhiying, Shanker, Sreenath, MacLean, James A, Ackerman, Susan L, Wilkinson, Miles F. 2007. The RHOX5 homeodomain protein mediates transcriptional repression of the netrin-1 receptor gene Unc5c. In The Journal of biological chemistry, 283, 3866-76. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18077458/