Dner-KO 基因敲除小鼠

DNER，全称为Delta/Notch-like epidermal growth factor (EGF)-related receptor，是一种跨膜蛋白，最初被认为是神经元特异性Notch配体。通过全基因组关联研究，DNER最近被确定为2型糖尿病（T2DM）的易感基因之一。DNER在多种生物学过程中发挥作用，包括细胞增殖、分化、凋亡和代谢等。

在肝细胞中，DNER通过抑制TRB3（tribbles homolog 3）的泛素-蛋白酶体降解途径来增强胰岛素信号传导，从而抑制肝糖原异生。TRB3是Akt的内源性抑制剂，而Akt是胰岛素信号传导途径中的关键分子。在AML-12肝细胞中，胰岛素刺激的Akt激活和糖原异生抑制被DNER敲低所减弱，但被DNER过表达所增强。在C57BL/6J小鼠中，肝DNER敲低伴随着葡萄糖和丙酮酸耐受性受损。此外，DNER敲低或过表达对Akt活性和肝糖原异生的影响可以通过TRB3敲低或过表达来挽救。在胰岛素刺激下，DNER直接与胰岛素受体相互作用，并在Tyr677位点被磷酸化。这种位点特异性磷酸化对于DNER上调Akt活性至关重要，进而下调G6Pase和PEPCK的表达，通过直接与TRB3相互作用并诱导TRB3蛋白酶体依赖性降解[1]。

在DNA损伤修复中，DNER也发挥着重要作用。Nucleotide excision repair（NER）是一种DNA修复机制，用于解决DNA加合物，例如紫外线引起的加合物。NER功能缺陷（dNER）会导致突变率增加，可能使个体易患癌症和早衰。研究表明，DNER在NER功能缺陷的细胞系和患者样本中具有预测作用。此外，GSK3抑制可以导致NER功能缺陷，而NER功能缺陷的细胞系对顺铂治疗具有协同作用[2]。

在神经系统中，DNER对神经母细胞的增殖和分化有调节作用。研究表明，组蛋白脱乙酰化酶（HDAC）抑制剂可以抑制神经母细胞瘤来源的神经球的生长，诱导其分化和凋亡。DNER是HDAC抑制剂诱导的基因产物之一，可以抑制神经母细胞瘤来源的神经球的生长，诱导其分化，并抑制其作为肿瘤异种移植物的定植和生长。DNER的这种分化和肿瘤抑制效应与先前建立的Notch信号在脑癌干细胞中的肿瘤促进作用形成对比[3]。

在生殖系统中，DNER的表达与女性月经初潮和自然绝经的年龄相关。研究表明，DNER与月经初潮和自然绝经的年龄相关，并且与肥胖、糖尿病和癌症等多种疾病相关[4]。

在乳腺癌中，DNER通过Wnt/β-catenin途径促进上皮-间质转化（EMT）并防止化疗敏感性。DNER在乳腺癌组织中过表达，与乳腺癌和三阴性乳腺癌（TNBC）患者的生存相关。DNER通过Wnt/β-catenin途径调节细胞EMT，增强乳腺癌细胞的增殖和转移。此外，DNER和β-catenin的表达水平在乳腺癌组织中呈正相关。DNER和β-catenin的同时高表达导致乳腺癌患者预后不良。最后，DNER通过Wnt/β-catenin途径保护乳腺癌细胞免受表柔比星诱导的生长抑制和凋亡[5]。

在慢性阻塞性肺病（COPD）中，DNER调节巨噬细胞IFNγ的释放。DNER在COPD患者的肺组织中定位在巨噬细胞中。炎症反应下，巨噬细胞中DNER的表达增强。有趣的是，DNER缺陷的促炎巨噬细胞表现出NICD1/NFKB依赖性IFNγ信号传导受损和核NICD1/NFKB转位减少。此外，在COPD患者和6个月吸烟暴露小鼠中，招募的巨噬细胞中IFNγ产生和Notch1激活减少，这可以保护免受肺气肿和肺功能障碍的影响[6]。

在脂肪生成中，DNER调节人脂肪组织来源的间充质干细胞的脂肪生成。DNER在人脂肪组织来源的间充质干细胞（hAMSC）中表达丰富，并在脂肪生成过程中减少。DNER敲低改变了细胞形态，抑制了增殖，并增加了脂肪生成的频率和效率。CCAAT/enhancer-binding protein delta的表达增加，S期细胞比例减少。此外，脂肪细胞特异性基因包括过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4和脂联素在siDNER组中上调[7]。

在内耳螺旋神经节中，DNER通过Notch信号通路调节神经元的长度、极性和突触形成。DNER在螺旋神经节神经元（SGNs）中表达，并在早期分化阶段表现出显著的极性；DNER表达逐渐减少，直到第35周极性丧失。当使用RNA干扰沉默DNER表达时，分化神经元的极性发生改变，并且其树突长度显著减少。此外，与对照相比，沉默DNER的神经元中α-突触核蛋白和α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸谷氨酸受体的GluR2/3亚基的表达也减少。Notch1在从P1小鼠中分离的SGNs中与DNER共表达。间接Notch抑制剂N-[N-(3,5-二氟苯乙酰基)-L-丙氨酰]-S-苯甘氨酸叔丁酯也影响了SGNs的极性和突起形成，并减少了DNER和胶质纤维酸性蛋白的表达[8]。

在胃癌中，DNER与复发相关。研究表明，AGTR1、DNER、EPHA7和SUSD5四种mRNA生物标志物与复发相关。将这四种生物标志物与临床特征结合的风险分层评估（RSA）模型对术后复发具有优异的预测准确性。功能研究表明，沉默mRNA面板基因抑制了胃癌细胞系的细胞迁移、侵袭和增殖。此外，在体内实验中，小鼠的肿瘤生长、转移和淋巴管生成减少，这可能通过cAMP信号通路介导[9]。

在斑马鱼中，DNER抑制神经祖细胞的增殖并诱导神经和胶质分化。斑马鱼DNER同源物在发育中的神经系统中表达。过表达DNER或其细胞内结构域足以抑制神经祖细胞的增殖并诱导神经和胶质分化。相反，使用反义形态素寡核苷酸敲低内源性Dner表达会增加神经祖细胞的增殖，并通过抑制神经和胶质分化将神经细胞维持在其祖细胞状态。通过分析对Delta配体的拮抗作用和潜在下游介体Deltex1的作用，我们表明Dner以Notch依赖性和Notch非依赖性方式发挥作用。这是首次证明Dner在神经祖细胞和神经元分化中的作用，并为Notch信号通路介导的神经元发育和分化的调节提供了新的见解[10]。

综上所述，DNER在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括胰岛素信号传导、DNA损伤修复、神经系统发育、生殖系统功能、癌症发生和发展等。DNER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。