Mtarc1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Mtarc1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-11539

品系全称

C57BL/6JCya-Mtarc1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-66112-Mtarc1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Mtarc1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-11539) 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
mitochondrial amidoxime reducing component 1
基因别称
1300013F15Rik,Marc1,Mosc1
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001290273.1 | Ensembl: ENSMUST00000048462
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~4
敲除长度
~5287 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:1913362Male mice homozygous for a null allele show reduced liver triglyceride and phospholipids levels but do not show a hepatoprotective effect when challenged with NAFLD-causing diets.
基因MTARC1,也称为Mitochondrial Amidoxime Reducing Component 1,编码一种定位于线粒体外膜的酶mARC1。mARC1是一种含钼的酶,在哺乳动物中负责还原N-羟基化化合物,参与药物代谢,尤其在活化所谓的“amidoxime-prodrugs”和N-羟基化异生物质解毒方面发挥重要作用[4]。尽管mARC1的确切生理作用尚不完全清楚,但其与代谢和肝脏疾病的关系引起了广泛关注。

研究表明,MTARC1基因的某些变异体与代谢功能障碍相关的脂肪性肝病(MASLD)的易感性降低相关。例如,MTARC1 p.A165T(rs2642438)变异体与较低的肝脏脂肪水平、较低的甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平相关,并且与降低的丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平相关,提示这种变异体可能通过影响脂质代谢来保护肝脏[5]。此外,MTARC1基因的其他变异体,如p.M187K和p.R200Ter,也与降低的胆固醇水平、肝脏酶水平和降低的肝硬化风险相关,表明mARC1酶的缺乏可能降低血液胆固醇水平并保护肝脏免受疾病影响[5]。

为了进一步探究mARC1在肝脏疾病中的作用,研究者们开发了一种小鼠模型,通过肝脏特异性地敲低mARC1的表达。结果显示,敲低mARC1可以减少血清肝脏酶、低密度脂蛋白胆固醇和肝脏甘油三酯水平,减轻肝脏重量,改善脂质谱,并减轻肝脏病理变化。此外,对mARC1缺陷肝脏的代谢组学、蛋白质组学和脂质组学分析表明,mARC1的敲低部分恢复了饮食诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝病小鼠模型中受损的代谢物和脂质[1]。

此外,研究者们还发现,保护性的MTARC1变异体可以减少蛋白质在体外过表达系统中的积累。在人类和小鼠的相关系统中使用遗传工具研究mARC1的耗竭,发现肝细胞mARC1的敲低可以降低体重、肝脏脂肪变性、氧化应激、细胞死亡和纤维化标志物。mARC1 siRNA治疗和过表达在人原代肝细胞、肝细胞系和人原代脂肪细胞中一致地调节脂质积累和细胞死亡。mARC1耗竭影响了不同脂质种类的积累以及炎症和线粒体途径基因/蛋白的表达,这些变化在体外和体内模型中均有所体现。肝细胞mARC1的耗竭改善了代谢功能障碍相关脂肪性肝病的相关结果[2]。

最后,有研究者通过代谢组学方法研究了与NASH-纤维化相关的遗传变异对代谢的影响。研究发现,与NASH-纤维化相关的MTARC1变异体与鞘磷脂水平升高相关,这表明MTARC1可能参与鞘磷脂的代谢。此外,该研究还发现其他NASH-纤维化相关变异体与不同的代谢物谱相关,提示这些变异体可能通过不同的代谢途径影响NASH-纤维化的发展[3]。

综上所述,MTARC1基因及其编码的mARC1酶在肝脏疾病,尤其是代谢功能障碍相关的脂肪性肝病中发挥着重要作用。MTARC1的某些变异体与肝脏疾病的易感性降低相关,可能通过影响脂质代谢来保护肝脏。此外,mARC1的敲低可以改善肝脏疾病的多种指标,提示mARC1可能是治疗肝脏疾病的一个有潜力的靶点。未来的研究需要进一步阐明mARC1的精确分子功能,包括其在脂质转运和亚细胞定位中的作用,以便更好地理解其在肝脏疾病中的作用机制,并为开发新的治疗方法提供理论依据。

参考文献:
1. Guo, Yuanjun, Gao, Zhengyu, LaGory, Edward L, Jackson, Simon, Zhang, Jun. 2024. Liver-specific mitochondrial amidoxime-reducing component 1 (Mtarc1) knockdown protects the liver from diet-induced MASH in multiple mouse models. In Hepatology communications, 8, . doi:10.1097/HC9.0000000000000419. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38696369/
2. Jones, Amanda K, Bajrami, Besnik, Campbell, Morgan K, Broadwater, John, Warren, Curtis R. 2024. mARC1 in MASLD: Modulation of lipid accumulation in human hepatocytes and adipocytes. In Hepatology communications, 8, . doi:10.1097/HC9.0000000000000365. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38619429/
3. Mann, Jake P, Pietzner, Maik, Wittemans, Laura B, Wareham, Nicholas J, Langenberg, Claudia. . Insights into genetic variants associated with NASH-fibrosis from metabolite profiling. In Human molecular genetics, 29, 3451-3463. doi:10.1093/hmg/ddaa162. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32720691/
4. Havemeyer, Antje, Lang, Juliane, Clement, Bernd. 2011. The fourth mammalian molybdenum enzyme mARC: current state of research. In Drug metabolism reviews, 43, 524-39. doi:10.3109/03602532.2011.608682. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21942410/
5. Emdin, Connor A, Haas, Mary E, Khera, Amit V, Gabriel, Stacey, Kathiresan, Sekar. 2020. A missense variant in Mitochondrial Amidoxime Reducing Component 1 gene and protection against liver disease. In PLoS genetics, 16, e1008629. doi:10.1371/journal.pgen.1008629. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32282858/