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Dusp5-KO 基因敲除小鼠
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基本信息
基因研究概述
质控标准
基因
基因全称
dual specificity phosphatase 5
基因别称
Gm337
染色体号
Chr 19 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_001085390.2 | Ensembl: ENSMUST00000038287
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~149 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
MGI:2685183Mice homozygous for a knock-out allele exhibit increased proliferation and apoptosis and altered metabolic profiles in T cells. Mice homozygous for other null alleles exhibit altered eosinophilic response to parasicitc infection and increased susceptibility to induced tumors.
DUSP5（双特异性磷酸酶5）是一种编码双特异性磷酸酶的基因，属于DUSP家族。DUSP家族成员在细胞信号传导中发挥重要作用，它们能够通过去磷酸化作用调节多种信号通路，包括MAPK/ERK、JNK和p38等。DUSP5在细胞凋亡、炎症反应、细胞增殖和分化等多种生物学过程中发挥重要作用。
在肺癌中，DUSP5的表达与患者的预后不良相关。研究发现，DUSP5的过表达可以通过促进上皮-间质转化（EMT）和转化生长因子-β（TGF-β）/Smad信号通路来促进肺癌的进展和EGFR-TKI耐药性[1]。此外，DUSP5的表达还受到表观遗传修饰的调控。研究发现，DUSP5的启动子区域存在14个CpG位点，这些位点的甲基化状态与DUSP5的表达呈负相关。此外，5'-氮杂胞苷（AZA）可以恢复DUSP5的表达，表明DUSP5的表达受到DNA甲基化调控。此外，RNA免疫沉淀（RIP）实验证实，YTH结构域家族成员1（YTHDF1）可以结合DUSP5 mRNA，并促进DUSP5的表达和肺癌细胞的恶性表型[1]。
在脂肪组织中，DUSP5的表达受到肿瘤坏死因子α（TNFα）的调控。研究发现，DUSP5在肥胖诱导的白脂肪组织中表达升高，并且与TNFα的表达水平一致。DUSP5的缺失可以加剧TNFα介导的ERK1/2信号通路激活，从而增加炎症基因的表达。这些结果表明，DUSP5可能是一种内源性调节因子，通过反馈抑制ERK1/2信号通路来调节脂肪组织的炎症反应[2]。
在糖尿病中，DUSP5的表达受到高糖诱导的MAPK/ERK信号通路的调控。研究发现，高糖可以激活MAPK/ERK信号通路，导致ERK的异常磷酸化。然而，人脐带来源的间充质干细胞（hucMSCs）可以通过旁分泌作用，通过MAPK/ERK信号通路抑制ERK的异常磷酸化，并恢复DUSP5的表达[3]。
在胆囊癌中，DUSP5的表达受到N6-甲基腺苷（m6A）修饰的调控。研究发现，m6A甲基转移酶METTL3的表达升高与胆囊癌的不良预后相关。METTL3可以促进胆囊癌细胞增殖、侵袭和迁移。机制研究表明，METTL3通过m6A修饰促进DUSP5 mRNA的降解，从而抑制DUSP5的表达。DUSP5的敲低可以减弱METTL3敲低对胆囊癌细胞增殖、侵袭和迁移的抑制作用[4]。
在骨关节炎中，DUSP5的表达与炎症反应相关。研究发现，DUSP5的敲低可以增加白介素-1β（IL-1β）诱导的炎症基因的表达，包括诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、环氧合酶2（COX2）和基质金属蛋白酶（MMPs），同时降低抗炎基因的表达，如组织金属蛋白酶抑制因子3（TIMP3）和IL-10。相反，DUSP5的过表达可以抑制IL-1β诱导的炎症基因的表达，并增加抗炎基因的表达。此外，DUSP5的过表达可以防止骨关节炎大鼠模型中的软骨退化，而DUSP5的敲低则逆转了这种效应[5]。
在慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛综合征（CP/CPPS-A）中，DUSP5的表达受到上皮细胞来源的细胞外囊泡（exosomes）中miR-203a-3p的调控。研究发现，炎症前列腺上皮细胞（PECs）释放富含miR-203a-3p的exosomes，并通过上调MCP-1的表达促进前列腺基质细胞（PSCs）的炎症反应。机制研究表明，DUSP5是miR-203a-3p的一个新的靶基因，并通过ERK1/2/MCP-1信号通路调节PSCs的炎症反应。此外，从CP/CPPS-A患者的前列腺液中分离出的exosomes也具有与炎症PECs来源的exosomes相似的效果。重要的是，研究还发现，装载miR-203a-3p反义寡核苷酸的exosomes可以靶向前列腺并缓解前列腺炎，通过抑制DUSP5-ERK1/2通路[6]。
在新加坡 grouper 碘病毒（SGIV）感染中，DUSP5的表达受到病毒的抑制。研究发现，E. coioides DUSP5在所有检测的组织中都有表达，主要分布在细胞核中。SGIV感染可以抑制E. coioides DUSP5的表达。DUSP5的过表达可以显著下调SGIV基因（MCP、ICP18、VP19和LITAF）的表达、病毒滴度、NF-κB和AP-1的活性以及E. coioides中促炎因子的表达（IL-6、IL-8和TNF-α），但可以上调caspase3和p53的表达以及SGIV诱导的细胞凋亡。这些结果表明，E. coioides DUSP5可以抑制SGIV感染，通过调节E. coioides免疫相关因子[7]。
在心脏纤维化中，长链非编码RNA（lncRNA）H19可以调节DUSP5的表达。研究发现，H19在心脏成纤维细胞和纤维化组织中表达下调，而DUSP5的表达上调。H19的过表达可以降低DUSP5的表达并增加心脏成纤维细胞的增殖，而H19的沉默可以产生相反的效果。这些结果表明，H19通过抑制DUSP5的表达来促进心脏成纤维细胞的增殖和纤维化[8]。
在结直肠癌中，DUSP5的表达受到DNA甲基化的调控。研究发现，DUSP5的启动子区域在CpG岛甲基化表型（CIMP）高的结直肠癌细胞系和原发肿瘤中甲基化。然而，这种表观遗传改变并不能完全解释结直肠癌细胞中DUSP5表达的降低。功能研究表明，DUSP5的敲低并没有改变结直肠癌细胞系中的ERK信号通路或增殖。此外，DUSP5在转基因小鼠肠道中的过表达对正常肠道稳态或肿瘤发生的影响也最小。这些结果表明，DUSP5在调节与结直肠癌生长相关的ERK信号通路中发挥有限的作用，但DUSP5基因启动子的甲基化可以作为一种额外的手段来识别CIMP高的结直肠癌[9]。
在内质网应激中，DUSP5的表达受到PERK-CHOP通路的调控。研究发现，内质网应激可以增加肝细胞中DUSP5的表达。内质网应激诱导剂的刺激可以增强肝细胞中DUSP5的表达。DUSP5的过表达可以降低ERK的磷酸化水平，但可以增加cleaved caspase-3的水平。此外，DUSP5的敲低可以减轻内质网应激条件下的细胞活力降低。这些结果表明，DUSP5的表达通过PERK-CHOP通路在内质网应激中升高，可能通过抑制ERK信号通路来促进肝细胞死亡[10]。
综上所述，DUSP5在多种生物学过程中发挥重要作用，包括细胞凋亡、炎症反应、细胞增殖和分化等。DUSP5的表达受到多种因素的调控，包括表观遗传修饰、信号通路和细胞因子等。DUSP5的异常表达与多种疾病的发生和发展相关，包括肺癌、肥胖、糖尿病、胆囊癌、骨关节炎、慢性前列腺炎、病毒感染和心脏纤维化等。DUSP5的研究有助于深入理解细胞信号传导和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Fan, Weina, Xing, Ying, Yan, Shi, Huang, Jian, Cai, Li. 2024. DUSP5 regulated by YTHDF1-mediated m6A modification promotes epithelial-mesenchymal transition and EGFR-TKI resistance via the TGF-β/Smad signaling pathway in lung adenocarcinoma. In Cancer cell international, 24, 208. doi:10.1186/s12935-024-03382-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38872157/
2. Habibian, Justine S, Jefic, Mitra, Bagchi, Rushita A, Morrison, Ron F, Ferguson, Bradley S. 2017. DUSP5 functions as a feedback regulator of TNFα-induced ERK1/2 dephosphorylation and inflammatory gene expression in adipocytes. In Scientific reports, 7, 12879. doi:10.1038/s41598-017-12861-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29018280/
3. Liu, Yi, Chen, Jingan, Liang, Haowei, Shan, Letian, Wang, Hui. 2022. Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells not only ameliorate blood glucose but also protect vascular endothelium from diabetic damage through a paracrine mechanism mediated by MAPK/ERK signaling. In Stem cell research & therapy, 13, 258. doi:10.1186/s13287-022-02927-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35715841/
4. Chen, Hua-Dong, Li, Fuxi, Chen, Siyun, Gao, Peng-Fei, Gao, Wen-Zong. 2021. METTL3-mediated N6-methyladenosine modification of DUSP5 mRNA promotes gallbladder-cancer progression. In Cancer gene therapy, 29, 1012-1020. doi:10.1038/s41417-021-00406-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34799724/
5. Wu, Zhipeng, Xu, Langhai, He, Yuzhe, Wu, Lidong, Zhong, Ying. 2020. DUSP5 suppresses interleukin-1β-induced chondrocyte inflammation and ameliorates osteoarthritis in rats. In Aging, 12, 26029-26046. doi:10.18632/aging.202252. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33361528/
6. Song, Guojing, Zhao, Fuhan, Ni, Rongrong, Huang, Gang, Shen, Wenhao. 2024. Epithelial cells derived exosomal miR-203a-3p facilitates stromal inflammation of type IIIA chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome by targeting DUSP5 and increasing MCP-1 generation. In Journal of nanobiotechnology, 22, 236. doi:10.1186/s12951-024-02513-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38724995/
7. He, Jiayang, Cai, Yijie, Huang, Wei, Qin, Qiwei, Sun, Hongyan. 2023. The Role of Epinephelus coioides DUSP5 in Regulating Singapore Grouper Iridovirus Infection. In Viruses, 15, . doi:10.3390/v15091807. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37766214/
8. Tao, Hui, Cao, Wei, Yang, Jing-Jing, Liu, Li-Ping, Li, Jun. 2016. Long noncoding RNA H19 controls DUSP5/ERK1/2 axis in cardiac fibroblast proliferation and fibrosis. In Cardiovascular pathology : the official journal of the Society for Cardiovascular Pathology, 25, 381-9. doi:10.1016/j.carpath.2016.05.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27318893/
9. Tögel, Lars, Nightingale, Rebecca, Wu, Rui, Dhillon, Amardeep S, Mariadason, John M. 2018. DUSP5 is methylated in CIMP-high colorectal cancer but is not a major regulator of intestinal cell proliferation and tumorigenesis. In Scientific reports, 8, 1767. doi:10.1038/s41598-018-20176-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29379130/
10. Jo, Hye Jin, Yang, Jin Won, Park, Ji Hye, Lee, Seoul, Han, Chang Yeob. 2019. Endoplasmic Reticulum Stress Increases DUSP5 Expression via PERK-CHOP Pathway, Leading to Hepatocyte Death. In International journal of molecular sciences, 20, . doi:10.3390/ijms20184369. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31491992/
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