Prdm12-KO 基因敲除小鼠

Prdm12（PR domain-containing protein 12）是一种保守的表观遗传转录调控因子，在发育中的外周神经系统中的伤害感受器中表现出限制性表达。在人类中，PRDM12基因突变会导致先天性痛觉缺失，这可能是因为伤害感受器的丧失。Prdm12的表达在成熟的伤害感受器中得以维持，这表明它在成年人中可能具有尚未探索的功能作用。

研究表明，在成年伤害感受器中，Prdm12不再对细胞存活至关重要，但它继续在转录控制基因网络中发挥作用，这些基因中的许多编码离子通道和受体。研究发现，Prdm12的破坏改变了培养中的背根神经节神经元的兴奋性。在表型上，研究人员观察到，缺乏Prdm12的小鼠对热和机械伤害感受刺激的反应正常，但对辣椒素和甲醛诱导的炎症性疼痛的反应降低。这些数据表明，Prdm12通过调节成年伤害感受器中的基因表达和控制其兴奋性，以复杂的方式调节疼痛相关行为[1]。

PRDM12是PRDI-BF1（正调节域I结合因子1）同源结构域（PRDM）家族的成员，是Kruppel样锌指蛋白的一个亚家族，控制着癌症发展中的关键过程。PRDM12在神经系统中以时空方式表达，并在神经发生、痛觉感知、致癌作用和细胞代谢中发挥多种功能。PRDM12的失活会导致痛觉谱系的完全缺失，这是痛觉感知所必需的。此外，PRDM12还有助于厌食性神经元身份的早期建立，并维持促阿片黑素皮质素的高表达水平，这对体重稳态程序有影响。PRDMs通常与癌症有关，其中它们以“阴阳”方式作为致癌基因/肿瘤抑制因子。PRDM12通常不在成人正常组织中表达，但在几种癌症类型中会重新激活其表达。然而，目前关于PRDM12在癌症中的表达及其作用机制的信息很少[2]。

PRDM12是新发现的先天性痛觉缺失紊乱的致病基因，其特征是无法感知疼痛。研究人员讨论了PRDM12功能的（病理）生理学，以及这些数据为各种疼痛疾病的新型治疗方法提供的机遇和挑战。这项研究为疼痛研究和治疗提供了新的思路[3]。

Prdm12基因在P19小鼠胚胎癌细胞中作为神经分化的模型，调节抑制性神经元的分化。研究显示，Prdm12基因敲除的P19细胞中神经元特异性基因的表达减少，树突和轴突的形态发生改变。此外，几乎没有星形胶质细胞在Prdm12基因敲除的P19细胞中生成。全面的基因表达分析发现，在Prdm12基因敲除的P19细胞中，抑制性神经元特异性基因Gad1/2和Glyt2的表达减少，但不是兴奋性神经元特异性基因VGLUT2。此外，抑制性神经元相关因子Ptf1a、Dbx1和Gsx1/2在Prdm12基因敲除的P19细胞中的表达也降低了。基因表达分析还发现，Ptf1a、Hic1和Foxa1基因是神经发生过程中Prdm12的候选靶点。这些结果表明，Prdm12通过控制这些基因在P19细胞神经分化过程中的表达，调节抑制性神经元和星形胶质细胞的分化[4]。

综上所述，Prdm12在多种生物学过程中发挥着关键作用，包括神经发生、痛觉感知和癌症发展。它在伤害感受器发育和成熟过程中对痛觉感知的调控具有重要作用。Prdm12的突变会导致先天性痛觉缺失，这表明它在痛觉感知中具有重要作用。此外，Prdm12在癌症中的表达和作用机制也需要进一步研究。未来研究可以集中于Prdm12信号通路及其在癌症发生和进展中的作用。