Slc16a4-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Slc16a4-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-06280

品系全称

C57BL/6JCya-Slc16a4em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-229699-Slc16a4-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Slc16a4-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-06280) were purchased from Cyagen.
交付类型
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性别
基因型
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基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
solute carrier family 16 (monocarboxylic acid transporters), member 4
基因别称
MCT 5
染色体号
Chr 3 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_146136 | Ensembl: ENSMUST00000029502
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~1.0 kb
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
SLC16A4,也称为单羧酸转运蛋白4(MCT4),是一种重要的细胞膜转运蛋白,属于单羧酸转运蛋白家族(SLC16)。该家族成员负责细胞内外单羧酸(如乳酸、丙酮酸等)的转运,参与调节细胞能量代谢和酸碱平衡。SLC16A4在多种细胞类型中表达,包括巨噬细胞、肿瘤细胞、骨骼肌细胞等,其功能与细胞代谢、炎症反应和肿瘤发生发展密切相关。

SLC16A4在巨噬细胞中的作用备受关注。研究发现,巨噬细胞中MCT4的表达水平与动脉粥样硬化的发展密切相关。巨噬细胞活化是动脉粥样硬化的一个标志性特征,伴随着细胞代谢从氧化磷酸化向糖酵解的转变。研究显示,MCT4介导的乳酸外排与组蛋白H3赖氨酸18的乳酰化密切相关,而组蛋白H3赖氨酸18的乳酰化依赖于MCT4的缺乏,从而激活抗炎基因和三羧酸循环基因的转录,导致局部修复和稳态的启动。有趣的是,组蛋白乳酰化在M1向M2转化的阶段特异性局部修复过程中具有特征性作用,而组蛋白甲基化和乙酰化则没有[1]。此外,SLC16A4的缺乏可以通过重编程巨噬细胞的代谢和表观遗传修饰,使其转变为修复和稳态表型,从而减轻动脉粥样硬化[1]。

在肿瘤微环境中,SLC16A4也发挥着重要作用。研究发现,m6A去甲基化酶Alkbh5的缺失可以增强肿瘤对免疫治疗的敏感性。Alkbh5对肿瘤微环境中的Mct4/Slc16a3表达和乳酸含量以及肿瘤浸润的调节性T细胞和骨髓来源的抑制细胞的组成有调节作用。重要的是,Alkbh5基因突变和黑色素瘤患者的表达状态与其对免疫治疗的反应相关。这些结果表明,肿瘤细胞中的m6A去甲基化酶对免疫治疗的有效性有贡献,并确定了ALKBH5作为提高黑色素瘤、结直肠癌和其他癌症免疫治疗效果的潜在治疗靶点[2]。

SLC16A4在骨骼肌疾病中也发挥重要作用。研究发现,miR-155-5p可以调节肌管分化和骨骼肌疾病的发病机制。通过计算机模拟和体外实验,研究者们发现,miR-155-5p处理的肌管改变了359个基因的表达(166个上调和193个下调),包括Slc16a4。富集分析显示,20个靶点参与代谢、细胞周期调节、肌肉细胞维持和免疫系统。此外,数字细胞术证实,M2巨噬细胞的数量显著增加,表明miR-155对肌肉疾病免疫反应的影响[3]。

SLC16A4在肺癌中也发挥着重要作用。研究发现,SLC家族基因在肺腺癌(LUAD)预后中发挥关键作用。研究者们发现,SLC16A7、SLC16A4、SLC16A3、SLC12A8和SLC25A15等基因与LUAD患者的生存和预后密切相关。进一步分析发现,SLC25A29在LUAD组织中表达下调,并调节内皮细胞表型。内皮细胞增殖和迁移增加,凋亡减少,SLC25A29表达下调。研究还发现,SLC25A29的表达随着乳酸浓度的增加而逐渐减少,这表明SLC25A29的表达可能与乳酰化修饰有关。染色质免疫沉淀定量PCR实验证实了H3K14la和H3K18la修饰在SLC25A29启动子区域的关键调控作用[4]。

SLC16A4在肾癌中也发挥着重要作用。研究发现,肾透明细胞癌(ccRCC)的转录组、代谢组和分泌组之间存在协调的重编程,与免疫肿瘤浸润相关。研究者们发现,ccRCC肿瘤微环境中存在85种蛋白质,这些蛋白质在人类血浆中可以检测到,并且在所有五种测试的ccRCC细胞系中持续改变。上调的细胞外蛋白质包括SPARC、STC2、SERPINE1和TGFBI,而下调的包括转铁蛋白和DPP7。最受影响的细胞外代谢物是增加的4-羟基脯氨酸、琥珀酸、半胱氨酸和乳酸,而下调的是谷氨酰胺。这些变化与编码分泌蛋白、膜转运蛋白和蛋白质转运和分泌相关基因的表达改变相关。特别是,SLC16A4的表达改变与ccRCC肿瘤的免疫浸润相关[5]。

SLC16A4在假性粘液瘤腹膜炎(PMP)中也发挥着重要作用。研究发现,PMP组织中SLC16A4的表达上调。研究者们通过激光显微切割PMP组织和正常结肠上皮,并进行外显子芯片分析,发现SLC16A4是候选上调基因之一。此外,研究者们还建立了两个永生化的PMP细胞系,并证实了SLC16A4在细胞系中的表达与结肠肿瘤库和常用结肠细胞系不同[6]。

SLC16A4在牛犊瘤胃上皮中的表达也备受关注。研究发现,喂食大麦秸秆可以促进牛犊瘤胃上皮中SLC16A1的表达。研究者们通过给牛犊喂食大麦秸秆和苜蓿干草,发现喂食大麦秸秆的牛犊在断奶后摄入的浓缩饲料量更多,并且瘤胃上皮中SLC16A1的表达增加[7]。

SLC16A4在肾脏修复中也发挥着重要作用。研究发现,缺血后内皮细胞中的HIF脯氨酰羟化酶(PHD)1、2和3的共失活促进了肾脏修复,其特征是组织损伤加剧、纤维化和炎症。scRNA-Seq分析显示,PHD1、PHD2和PHD3缺乏的肾脏内皮细胞表现出内皮缺氧和糖酵解相关基因特征,这与严重AKI患者的人类肾脏相似。这种代谢程序与SLC16A3基因编码的乳酸转运蛋白4(MCT4)的上调相关。令人惊讶的是,MCT4抑制剂syrosingopine的治疗恢复了PHD1、PHD2和PHD3缺乏小鼠的适应性肾脏修复。这些发现表明,通过选择性靶向内皮缺氧驱动的糖酵解/MCT4轴,可以阻止AKI向CKD的转变[8]。

SLC16A4在葡萄糖代谢中也发挥着重要作用。研究发现,HIF脯氨酰4-羟化酶(HIF-P4H)抑制剂roxadustat可以改善男性原代肌管中的葡萄糖代谢。roxadustat可以诱导HIF靶基因mRNA的表达,包括GLUT1(也称为SLC2A1)、HK2、MCT4(也称为SLC16A4)和HIF-P4H-2(也称为PHD2或EGLN1)。roxadustat还可以增加肌管中的糖酵解速率,并抑制线粒体呼吸。此外,roxadustat还可以增强胰岛素刺激的葡萄糖摄取和糖原合成[9]。

SLC16A4在胰腺癌中也发挥着重要作用。研究发现,胰腺癌基因组中存在SLC16A4基因的突变。研究者们通过对早期胰腺导管腺癌患者的基因组进行分析,发现SLC16A4基因突变与胰腺癌的发生发展密切相关。此外,SLC16A4基因突变还与SLIT/ROBO信号通路基因的突变相关,这为胰腺癌的发病机制提供了新的线索[10]。

综上所述,SLC16A4是一种重要的细胞膜转运蛋白,参与调节细胞能量代谢、酸碱平衡、炎症反应和肿瘤发生发展。SLC16A4在多种疾病中发挥重要作用,包括动脉粥样硬化、肿瘤、骨骼肌疾病、肺癌、肾癌、胰腺癌等。此外,SLC16A4还与葡萄糖代谢密切相关。SLC16A4的研究有助于深入理解细胞代谢和肿瘤发生发展的机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Zhang, Yunjia, Jiang, Hong, Dong, Mengdie, Li, Xuesong, Chen, Hongshan. 2024. Macrophage MCT4 inhibition activates reparative genes and protects from atherosclerosis by histone H3 lysine 18 lactylation. In Cell reports, 43, 114180. doi:10.1016/j.celrep.2024.114180. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38733581/
2. Li, Na, Kang, Yuqi, Wang, Lingling, Patel, Sandip Pravin, Rana, Tariq M. 2020. ALKBH5 regulates anti-PD-1 therapy response by modulating lactate and suppressive immune cell accumulation in tumor microenvironment. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117, 20159-20170. doi:10.1073/pnas.1918986117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32747553/
3. Lopes, Letícia Oliveira, Cury, Sarah Santiloni, de Moraes, Diogo, Carvalho, Robson Francisco, Freire, Paula Paccielli. 2024. The Impact of miR-155-5p on Myotube Differentiation: Elucidating Molecular Targets in Skeletal Muscle Disorders. In International journal of molecular sciences, 25, . doi:10.3390/ijms25031777. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38339055/
4. Zheng, Pengdou, Mao, Zhenyu, Luo, Miao, Liu, Wei, Wei, Shuang. 2023. Comprehensive bioinformatics analysis of the solute carrier family and preliminary exploration of SLC25A29 in lung adenocarcinoma. In Cancer cell international, 23, 222. doi:10.1186/s12935-023-03082-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37775731/
5. Poplawski, Piotr, Alseekh, Saleh, Jankowska, Urszula, Fernie, Alisdair R, Piekiełko-Witkowska, Agnieszka. 2023. Coordinated reprogramming of renal cancer transcriptome, metabolome and secretome associates with immune tumor infiltration. In Cancer cell international, 23, 2. doi:10.1186/s12935-022-02845-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36604669/
6. Roberts, Darren L, O'Dwyer, Sarah T, Stern, Peter L, Renehan, Andrew G. . Global gene expression in pseudomyxoma peritonei, with parallel development of two immortalized cell lines. In Oncotarget, 6, 10786-800. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25929336/
7. Antúnez-Tort, G, Bach, A, Cajarville, C, Ahangarani, M A, Terré, M. 2023. Benefits of barley straw as a forage for dairy calves before and after weaning. In Journal of dairy science, 106, 7578-7590. doi:10.3168/jds.2023-23401. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37558048/
8. Tiwari, Ratnakar, Sharma, Rajni, Rajendran, Ganeshkumar, Chandel, Navdeep S, Kapitsinou, Pinelopi P. 2024. Postischemic inactivation of HIF prolyl hydroxylases in endothelium promotes maladaptive kidney repair by inducing glycolysis. In The Journal of clinical investigation, 135, . doi:10.1172/JCI176207. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39621585/
9. Mäkinen, Selina, Sree, Sreesha, Ala-Nisula, Tuulia, Koivunen, Peppi, Koistinen, Heikki A. 2024. Activation of the hypoxia-inducible factor pathway by roxadustat improves glucose metabolism in human primary myotubes from men. In Diabetologia, 67, 1943-1954. doi:10.1007/s00125-024-06185-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38814443/
10. Biankin, Andrew V, Waddell, Nicola, Kassahn, Karin S, Gibbs, Richard A, Grimmond, Sean M. 2012. Pancreatic cancer genomes reveal aberrations in axon guidance pathway genes. In Nature, 491, 399-405. doi:10.1038/nature11547. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23103869/