Muc21-KO 基因敲除小鼠

Muc21，也称为epiglycanin，是一种在多种组织中表达的跨膜粘蛋白。粘蛋白是一类高分子量、高度糖基化的蛋白质，主要在湿润的上皮组织中产生，例如眼表上皮。粘蛋白具有许多生物物理特性，如保湿、润滑、抗粘附和排斥，这些特性是通过翻译后修饰添加的密集的O-连接糖链来实现的。膜相关粘蛋白（MAMs）是粘液糖萼的标志性成分，在眼表，MAMs维持湿润，润滑眨眼，稳定泪膜，并为外部世界创建物理屏障。此外，MAMs还作为细胞表面受体，将来自外部的信息传递到细胞内部。最近的研究表明，Muc21和Muc22是两个新的眼表MAMs基因，它们在健康和疾病中发挥着重要作用[7]。

Muc21的分子结构被提出具有98个串联重复的15个氨基酸和一个茎域、一个跨膜域以及一个细胞质尾。Muc21的表达和定位在多种组织中得到了研究。例如，Muc21在食管鳞状上皮细胞中表达，其O-连接糖链的延伸形式在鳞状上皮的腔内部分观察到。在食管鳞状细胞癌中，Muc21的表达没有O-连接糖链的附着，这表明Muc21的糖基化形式可以用来区分食管鳞状上皮和鳞状细胞癌[1]。此外，Muc21还在牙龈愈合过程中表达，并且是表达上调最显著的基因之一，表明Muc21在牙龈愈合过程中发挥着重要作用[2]。在口腔上皮中，Muc21在硬腭上皮中定位在更深层的细胞层，在颊上皮中定位在浅层细胞。在原发性干燥综合征患者中，颊部细胞中MUC21转录本下调3.4倍，表明MUC21在干燥综合征中发挥着重要作用[8]。

Muc21的表达和功能也与其他粘蛋白相关。例如，在骨肉瘤中，Muc21的表达与GALNT14的表达相关，GALNT14是一种N-乙酰半乳糖胺转移酶，与多种癌症相关。Muc21还与其他粘蛋白，如MUC7、MUC13、MUC5AC、MUC15、MUC16、MUC1、MUC4、MUC17等相关，这些粘蛋白在骨肉瘤中发挥着重要作用[4]。在喉鳞状细胞癌中，MUC21与其他基因，如FUT7、PADI1、PPL、ARHGAP40和CEACAM1，共同表达，这些基因可能与喉鳞状细胞癌的发生发展相关[6]。此外，在Mycoplasma pneumoniae肺炎中，MUC21的表达上调，表明MUC21在肺炎的发生发展中发挥着重要作用[5]。

Muc21的功能与其结构密切相关。Muc21的串联重复结构域被认为在细胞粘附中发挥着重要作用。研究表明，Muc21的表达可以降低细胞的粘附性，并且这种抗粘附效应与串联重复结构域的数量有关。Muc21还通过降低细胞表面整合素亚基α5、α6和β1的结合来降低细胞的粘附性。此外，Muc21在细胞表面表达为高度糖基化的糖蛋白，其糖基化主要发生在O-连接糖链上。虽然Muc21至少部分被唾液酸化糖链糖基化，但去除唾液酸并不影响其抗粘附作用[3]。

综上所述，Muc21是一种在多种组织中表达的跨膜粘蛋白，在细胞粘附、肿瘤发生发展和疾病发生中发挥着重要作用。Muc21的表达和功能与其结构密切相关，其串联重复结构域和糖基化状态对其功能具有重要影响。Muc21的研究有助于深入理解粘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。