智鼠故事 
C57BL/6NCya-Plin5em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Plin5-KO
产品编号：
S-KO-12024
品系背景：
C57BL/6NCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Plin5-KO mice (Strain S-KO-12024) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6NCya-Plin5em1/Cya
品系编号
KOCMP-66968-Plin5-B6N-VA
产品编号
S-KO-12024
基因名
Plin5
品系背景
C57BL/6NCya
基因别称
MLDP；Lsdp5；PAT-1；2310076L09Rik
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:1914218 Mice homozygous for a knock-out allele exhibit excessive fatty acid oxidation, abnormal lipid levels in organs depending on fed or fasted state, increased oxygen consumption and activity in the dark phase, and decreased cardiac muscle contractility in aged mice.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Plin5位于小鼠的17号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Plin5基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Plin5-KO小鼠模型由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建，该模型基于小鼠的Plin5基因（NCBI参考序列：NM_025874；Ensembl：ENSMUSG00000011305），该基因位于小鼠的17号染色体上。Plin5基因由9个外显子组成，其中ATG起始密码子位于2号外显子，TGA终止密码子位于9号外显子（转录本Plin5-201：ENSMUST00000019808）。在Plin5-KO小鼠模型中，外显子4到6被选为靶点，该区域包含460个碱基对的编码序列。构建Plin5-KO小鼠模型的过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。出生的小鼠通过PCR和测序分析进行基因型鉴定。对于携带敲除等位基因的小鼠，其表现出过度的脂肪酸氧化、器官中异常的脂质水平（取决于进食或禁食状态）、在暗相中增加的氧气消耗和活动量，以及老年小鼠的心肌收缩力下降。这些特征表明Plin5基因在小鼠的新陈代谢和心脏功能中起着重要作用。Plin5-KO小鼠模型可用于研究Plin5基因在小鼠体内的功能，以及其与脂质代谢和心脏健康之间的关系。
发表文献
Nutrition & Metabolism
2023.06
* 使用本品系发表的文献需注明：Plin5-KO mice (Strain S-KO-12024) were purchased from Cyagen.
基因研究概述
Plin5，也称为 perilipin 5，是细胞内脂滴蛋白家族成员之一。该家族的蛋白主要定位于脂滴表面，参与调节细胞内脂滴的形成、生长、融合和分解。Plin5在多种组织中表达，包括心脏、肝脏和骨骼肌，其中在心脏中的表达尤为丰富。Plin5通过结合脂滴，影响脂滴的稳定性和脂质代谢，进而影响细胞能量代谢和功能。
Plin5的生物学功能具有双向性，一方面，Plin5通过抑制比较基因识别-58（CGI-58）与脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）的结合，从而抑制脂解作用；另一方面，当机体处于应激状态（如寒冷、禁食、运动等）时，蛋白激酶A（PKA）磷酸化并激活Plin5，导致Plin5释放CGI-58和ATGL的结合位点，促进CGI-58与ATGL结合并激活ATGL活性，从而加速脂解过程，揭示了Plin5在脂质周转中的重要作用[1]。
Plin5在氧化组织中发挥重要的保护作用。在酒精性肝病中，Plin5的表达增加，而Plin5缺乏会加重酒精诱导的肝损伤。研究表明，Plin5缺乏显著升高酒精处理小鼠肝脏中的NADH水平和酮体生成。NADH水平的升高可以促进丙酮酸还原为乳酸，进而抑制糖异生，导致酒精处理的Plin5缺乏小鼠出现乳酸生成增加和严重低血糖。这些结果表明，Plin5缺乏损害了酒精存在下的线粒体氧化功能[2]。此外，Plin5可以被酒精募集到线粒体上，而缺乏线粒体靶向序列的Plin5失去了线粒体保护功能。因此，线粒体Plin5可以保护酒精诱导的线粒体损伤，为Plin5在高度氧化组织中的作用提供了重要的新见解。
Plin5的表达和功能在肝脏中也发挥重要作用。PLIN2是唯一的构成性表达和广泛表达的脂滴蛋白，已被用作脂滴的蛋白标记物。研究发现，Plin2-/-小鼠的TG含量降低了约60%，并受到保护免受脂肪肝病的侵害。PLIN2过表达可以保护脂滴免受巨自噬/自噬的影响，而PLIN2缺乏则会增强自噬并消耗肝脏TG[3]。
Plin5的表达和功能与卵巢癌的发生发展密切相关。研究发现，Plin5在卵巢癌组织中下调，并且Plin5的启动子区存在高甲基化。进一步研究表明，去甲基化后的Plin5可以抑制卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭，并增加细胞凋亡。此外，异种移植实验显示，去甲基化后的Plin5可以抑制肿瘤生长。这些结果表明，Plin5的表达水平受甲基化调控，并且在卵巢癌中，Plin5可以作为抑癌基因发挥作用[4]。
Plin5的表达和功能与心脏的脂质代谢和功能密切相关。研究发现，Plin5-/-小鼠的心肌细胞中脂滴含量较少，但是并没有增加对缺氧的敏感性。Plin5-/-心肌细胞在培养过程中，即使抑制了脂肪甘油三酯脂肪酶活性，脂滴含量仍然低于Plin5+/+心肌细胞。Plin5-/-心肌细胞氧化脂肪酸的能力与Plin5+/+心肌细胞相似，但是Plin5-/-心肌细胞在缺氧条件下能够保持较高的糖原含量，并且对缺氧的耐受性更好[5]。这些结果表明，Plin5主要通过与脂肪甘油三酯脂肪酶结合来抑制心脏脂滴的储存，而不会影响心脏氧化脂肪酸的能力。
Plin5的表达和功能与骨骼肌的脂质代谢和胰岛素敏感性密切相关。研究发现，Plin5过表达可以促进骨骼肌的氧化基因表达和细胞内脂质含量增加，但是不会损害胰岛素敏感性。PLIN2和PLIN5都可以增加中性IMCL含量，但是PLIN5过表达会促进脂肪酸分解代谢和线粒体氧化相关基因的表达，从而改善线粒体功能[6]。
Plin5的表达和功能与胰岛素抵抗和脂毒性密切相关。研究发现，禁食会导致IMCL含量增加2.8倍，并降低胰岛素敏感性。在禁食过程中，PLIN5基因表达或蛋白质含量在肌肉匀浆中未受到影响，但是与脂滴相关的PLIN5（PLIN5+）的比例显著增加。禁食导致的LD数量和大小增加完全由PLIN5+ LDs解释，而不是由缺乏PLIN5的LDs解释。此外，IMCL储存能力与胰岛素抵抗和线粒体功能障碍的相关性仅在PLIN5+ LDs中明显。禁食会导致PLIN5的亚细胞重分布，并促进在更大和更多的PLIN5修饰的LDs中储存过量的脂肪。这与禁食诱导的胰岛素抵抗和线粒体功能障碍的减轻相关，表明Plin5在调节禁食诱导的脂毒性中发挥作用[7]。
Plin5的表达和功能与心脏的脂质代谢密切相关。研究发现，Plin5过表达会抑制心脏甘油三酯的分解，导致心脏甘油三酯积累。然而，由于心脏甘油三酯积累导致的心脏脂肪变性对心脏功能的影响较小，这表明Plin5过表达对心脏脂质代谢的影响较为温和。进一步研究发现，Plin5可以被PKA磷酸化，而PKA激活可以消除Plin5富集的LDs的脂解屏障。这表明，Plin5的磷酸化可能参与调节心脏脂质代谢[8]。
Plin5的表达和功能与非酒精性脂肪肝病和肝细胞癌的发生发展密切相关。研究发现，Plin5-/-小鼠在NAFLD模型中表现出AMPK、STAT3、JNK和AKT等信号通路的抑制，而在NAFLD-HCC模型中，只有野生型小鼠发生了肝肿瘤，而Plin5-/-小鼠对肿瘤发生有抵抗力。此外，Plin5-/-小鼠的线粒体功能和免疫反应相关标记物降低，而脂质组学分析揭示了PLIN5-/-小鼠和野生型小鼠之间某些鞘脂的差异。这些结果表明，Plin5缺失可以通过调节脂质代谢和炎症反应来保护非酒精性脂肪肝病和肝细胞癌的发生发展[9]。
Plin5的表达和功能与胃癌的预后密切相关。研究发现，ELP6和PLIN5突变与胃癌患者的总生存期显著相关。ELP6和PLIN5突变与胃癌患者的预后不良和良好相关。此外，ELP6和PLIN5突变样品中，5种免疫细胞显著差异浸润，11条信号通路显著富集。这些结果表明，ELP6和PLIN5突变可能是胃癌患者的预后生物标志物[10]。
综上所述，Plin5是一种重要的脂滴蛋白，参与调节脂滴的形成、生长、融合和分解，进而影响细胞能量代谢和功能。Plin5的表达和功能与多种疾病的发生发展密切相关，包括酒精性肝病、脂肪肝病、肝细胞癌和胃癌。Plin5的研究有助于深入理解脂滴蛋白的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Zhang, Xinqing, Xu, Wu, Xu, Rui, Wang, Xiong, Pei, Haifeng. 2022. Plin5 Bidirectionally Regulates Lipid Metabolism in Oxidative Tissues. In Oxidative medicine and cellular longevity, 2022, 4594956. doi:10.1155/2022/4594956. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35401929/
2. Gao, Xing, Jian, Lele, Zhang, Lijun, Gu, Yu, Ye, Jing. 2023. Perilipin 5 protects the mitochondrial oxidative functions and improves the alcoholic liver injury in mice. In Liver international : official journal of the International Association for the Study of the Liver, 44, 357-369. doi:10.1111/liv.15775. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37933091/
3. Tsai, Tsung-Huang, Chen, Elaine, Li, Lan, Chan, Lawrence, Chang, Benny Hung-Junn. 2017. The constitutive lipid droplet protein PLIN2 regulates autophagy in liver. In Autophagy, 13, 1130-1144. doi:10.1080/15548627.2017.1319544. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28548876/
4. Zhao, Yujie, Xu, Dong, Wan, Ying, Xi, Qinghua. . Methylation of PLIN5 is a crucial biomarker and is involved in ovarian cancer development. In Translational cancer research, 9, 2919-2930. doi:10.21037/tcr-20-1221. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35117648/
5. Li, Yuchuan, Torp, May-Kristin, Norheim, Frode, Vaage, Jarle, Dalen, Knut Tomas. 2020. Isolated Plin5-deficient cardiomyocytes store less lipid droplets than normal, but without increased sensitivity to hypoxia. In Biochimica et biophysica acta. Molecular and cell biology of lipids, 1866, 158873. doi:10.1016/j.bbalip.2020.158873. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33373698/
6. Bosma, M, Sparks, L M, Hooiveld, G J, Kersten, S, Hesselink, M K C. 2013. Overexpression of PLIN5 in skeletal muscle promotes oxidative gene expression and intramyocellular lipid content without compromising insulin sensitivity. In Biochimica et biophysica acta, 1831, 844-52. doi:10.1016/j.bbalip.2013.01.007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23353597/
7. Gemmink, Anne, Bosma, Madeleen, Kuijpers, Helma J H, Schrauwen, Patrick, Hesselink, Matthijs K C. 2016. Decoration of intramyocellular lipid droplets with PLIN5 modulates fasting-induced insulin resistance and lipotoxicity in humans. In Diabetologia, 59, 1040-8. doi:10.1007/s00125-016-3865-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26864436/
8. Pollak, Nina M, Jaeger, Doris, Kolleritsch, Stephanie, Lass, Achim, Haemmerle, Guenter. 2014. The interplay of protein kinase A and perilipin 5 regulates cardiac lipolysis. In The Journal of biological chemistry, 290, 1295-306. doi:10.1074/jbc.M114.604744. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25418045/
9. Mass-Sanchez, Paola Berenice, Krizanac, Marinela, Štancl, Paula, Weiskirchen, Ralf, Asimakopoulos, Anastasia. 2024. Perilipin 5 deletion protects against nonalcoholic fatty liver disease and hepatocellular carcinoma by modulating lipid metabolism and inflammatory responses. In Cell death discovery, 10, 94. doi:10.1038/s41420-024-01860-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38388533/
10. Di, Ji, Chai, Yan, Yang, Xin, Jiang, Bo, Ji, Faxiang. 2022. ELP6 and PLIN5 Mutations Were Probably Prognostic Biomarkers for Patients With Gastric Cancer. In Frontiers in medicine, 9, 803617. doi:10.3389/fmed.2022.803617. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35223903/
