Fgf21-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Fgf21-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-10895

品系全称

C57BL/6NCya-Fgf21em1/Cya

品系背景

C57BL/6NCya

品系编号

KOCMP-56636-Fgf21-B6N-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Fgf21-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-10895) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
KO小鼠库模型
MAPK信号通路
PI3K-Akt信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
fibroblast growth factor 21
基因别称
Fgf8c
染色体号
Chr 7 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_020013 | Ensembl: ENSMUST00000033099
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~3
敲除长度
~2.3 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
MGI:1861377Mice homozygous for a null allele exhibit decreased circulating glucose levels, oxygen consumption, and gluconeogenesis in fasted mice and increased circulating ketone levels in fed mice.

发表文献

Nature Communications
2024-10-02
FGF21 modulates immunometabolic homeostasis via the ALOX15/15-HETE axis in early liver graft injury
Diabetologia
2022-11-03
Pancreatic alpha cell glucagon–liver FGF21 axis regulates beta cell regeneration in a mouse model of type 2 diabetes
Nutrition & Diabetes
2022-09-26
Suppression of obesity by melatonin through increasing energy expenditure and accelerating lipolysis in mice fed a high-fat diet
1
Fgf21,也称为成纤维细胞生长因子21,是一种重要的代谢调节因子。Fgf21在多种组织和细胞类型中表达,包括肝脏、脂肪组织和骨骼肌。Fgf21通过作用于其受体Fgfr1b,调节能量代谢、糖脂代谢和炎症反应等多种生理过程。

Fgf21在肥胖和胰岛素抵抗的治疗中具有巨大的潜力。研究表明,基因治疗技术可以将Fgf21基因导入肝脏、脂肪组织或骨骼肌中,使其持续表达并分泌FGF21蛋白。这种方法可以有效地减少体重、脂肪组织肥大和炎症、肝脏脂肪变性和胰岛素抵抗等代谢紊乱。Fgf21基因治疗在动物模型中已经取得了显著的疗效,并具有长期稳定的效果[1]。

除了在代谢疾病中的应用,Fgf21还被发现可以抑制酒精消费。研究发现,Fgf21通过在大脑中的作用,抑制了酒精消费。在非人灵长类动物模型中,Fgf21类似物的给予可以减少酒精摄入量。进一步的研究揭示了Fgf21通过特定的大脑神经元群体抑制酒精消费的神经通路,这为Fgf21在治疗酒精依赖症中的应用提供了新的思路[2]。

Fgf21在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的治疗中也有潜在的应用价值。NASH是一种与肥胖相关的肝脏疾病,特点是肝脏脂肪积累、炎症和纤维化。研究发现,Fgf21可以防止肝脏脂肪毒性、炎症和纤维化,并改善血糖和血脂代谢。Fgf21通过调节肝脏脂肪代谢、炎症和纤维化相关的信号通路,抑制了肝脏脂肪积累和炎症反应,从而减轻了NASH的病理过程[3]。

Fgf21的表达受到多种代谢因素和营养物质的调控。高糖、低蛋白、甲硫氨酸限制、短链脂肪酸和全反式维甲酸等饮食因素可以诱导Fgf21的表达和循环水平。此外,Fgf21的表达还受到过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、昼夜节律和代谢激素的调节。Fgf21的表达与代谢紊乱的发生和发展密切相关,因此,深入研究Fgf21的调控机制对于理解代谢疾病的发生机制和寻找新的治疗靶点具有重要意义[4]。

Fgf21还被发现可以调节神经退行性疾病的发生和发展。研究发现,Fgf21可以抑制神经元细胞的凋亡,并减少tau蛋白和β-淀粉样蛋白的聚集,从而减轻神经退行性疾病的发生。Fgf21通过调节神经炎症和氧化应激反应,以及激活抗凋亡信号通路,发挥了对神经细胞的保护作用[5]。

Fgf21还可以通过调节miRNA的表达,影响其他组织的基因表达。研究发现,脂肪组织特异的Dicer基因敲除小鼠和人类脂肪营养不良患者,其循环中miRNA的水平显著降低。将正常脂肪组织移植到Dicer基因敲除小鼠中,可以恢复循环miRNA的水平,并改善葡萄糖耐量和降低肝脏Fgf21的表达。这表明脂肪组织释放的循环miRNA可以调节其他组织的基因表达,并发挥重要的生物学功能[6]。

Fgf21的信号通路还可以激活肝脏自噬和脂质降解。研究发现,禁食可以诱导Fgf21的表达,并通过激活Jumonji-D3(JMJD3)组蛋白脱甲基酶,促进自噬基因的表达和脂质降解。Fgf21的信号通路通过调节组蛋白的甲基化状态,影响自噬基因的表达,从而调节肝脏脂质代谢和能量平衡[7]。

Fgf21在皮肤伤口愈合中也发挥着重要作用。研究发现,Fgf21可以促进表皮细胞的迁移和分化,并激活自噬通路。Fgf21通过SIRT1依赖的自噬通路,促进伤口愈合过程中的细胞再生和组织修复[8]。

FOXO1是Fgf21表达的负调控因子。研究发现,FOXO1可以抑制PPARα介导的Fgf21基因表达。FOXO1与PPARα相互作用,并抑制Fgf21基因启动子的活性。FOXO1的缺失可以增加Fgf21的表达,并促进脂肪组织中Fgf21的积累[9]。

胰腺α细胞分泌的胰高血糖素和肝脏来源的Fgf21之间的轴调节β细胞再生。研究发现,胰高血糖素受体(GCGR)拮抗剂可以改善高血糖并促进β细胞再生。GCGR拮抗剂可以上调Fgf21的表达,并通过Fgf21的信号通路促进β细胞再生。Fgf21的阻断可以减弱GCGR拮抗剂诱导的β细胞再生作用,这表明Fgf21在β细胞再生中发挥着重要作用[10]。

综上所述,Fgf21是一种重要的代谢调节因子,在多种生理和病理过程中发挥着重要作用。Fgf21在代谢疾病、神经退行性疾病、皮肤伤口愈合等方面具有潜在的应用价值。深入研究Fgf21的生物学功能和调控机制,有助于开发新的治疗策略和药物,为人类健康提供更好的保障。

参考文献:
1. Jimenez, Veronica, Jambrina, Claudia, Casana, Estefania, Ruberte, Jesus, Bosch, Fatima. . FGF21 gene therapy as treatment for obesity and insulin resistance. In EMBO molecular medicine, 10, . doi:10.15252/emmm.201708791. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29987000/
2. Flippo, Kyle H, Trammell, Samuel A J, Gillum, Matthew P, Atasoy, Deniz, Potthoff, Matthew J. . FGF21 suppresses alcohol consumption through an amygdalo-striatal circuit. In Cell metabolism, 34, 317-328.e6. doi:10.1016/j.cmet.2021.12.024. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35108517/
3. Liu, Cong, Schönke, Milena, Spoorenberg, Borah, Wang, Yanan, Rensen, Patrick C N. 2023. FGF21 protects against hepatic lipotoxicity and macrophage activation to attenuate fibrogenesis in nonalcoholic steatohepatitis. In eLife, 12, . doi:10.7554/eLife.83075. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36648330/
4. Erickson, Anjeza, Moreau, Régis. 2016. The regulation of FGF21 gene expression by metabolic factors and nutrients. In Hormone molecular biology and clinical investigation, 30, . doi:10.1515/hmbci-2016-0016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27285327/
5. Kang, Kai, Xu, Pengfei, Wang, Mengxia, Xiao, Wei, Li, Deshan. 2020. FGF21 attenuates neurodegeneration through modulating neuroinflammation and oxidant-stress. In Biomedicine & pharmacotherapy = Biomedecine & pharmacotherapie, 129, 110439. doi:10.1016/j.biopha.2020.110439. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32768941/
6. Thomou, Thomas, Mori, Marcelo A, Dreyfuss, Jonathan M, Gorden, Phillip, Kahn, C Ronald. 2017. Adipose-derived circulating miRNAs regulate gene expression in other tissues. In Nature, 542, 450-455. doi:10.1038/nature21365. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28199304/
7. Byun, Sangwon, Seok, Sunmi, Kim, Young-Chae, Kemper, Byron, Kemper, Jongsook Kim. 2020. Fasting-induced FGF21 signaling activates hepatic autophagy and lipid degradation via JMJD3 histone demethylase. In Nature communications, 11, 807. doi:10.1038/s41467-020-14384-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32042044/
8. Chen, Xixi, Tong, Gaozan, Fan, Junfu, Xiao, Jian, Zhu, Zhongxin. 2021. FGF21 promotes migration and differentiation of epidermal cells during wound healing via SIRT1-dependent autophagy. In British journal of pharmacology, 179, 1102-1121. doi:10.1111/bph.15701. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34608629/
9. De Sousa-Coelho, Ana Luísa, Gacias, Mar, O'Neill, Brian T, Haro, Diego, Marrero, Pedro F. 2023. FOXO1 represses PPARα-Mediated induction of FGF21 gene expression. In Biochemical and biophysical research communications, 644, 122-129. doi:10.1016/j.bbrc.2023.01.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36640666/
10. Cui, Xiaona, Feng, Jin, Wei, Tianjiao, Wei, Rui, Hong, Tianpei. 2022. Pancreatic alpha cell glucagon-liver FGF21 axis regulates beta cell regeneration in a mouse model of type 2 diabetes. In Diabetologia, 66, 535-550. doi:10.1007/s00125-022-05822-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36331598/

发表文献

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