智鼠故事 
C57BL/6JCya-Acvr1em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Acvr1-KO
产品编号：
S-KO-16014
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Acvr1-KO mice (Strain S-KO-16014) 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/6JCya-Acvr1em1/Cya
品系编号
KOCMP-11477-Acvr1-B6J-VA
产品编号
S-KO-16014
基因名
Acvr1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
ALK2；Acvr；Alk8；SKR1；Alk-2；Tsk7L；ActR-I；ActRIA；Acvr1a；Acvrlk2；D330013D15Rik
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:87911 Homozygous inactivation of this gene leads to embryonic growth arrest and complete embryonic lethality due to gastrulation defects associated with abnormalities in primitive streak formation, embryonic epiblast morphology, and mesoderm and ectoderm development.
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
在研小鼠
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Acvr1位于小鼠的2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Acvr1基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Acvr1-KO小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的全身性基因敲除小鼠。Acvr1基因位于小鼠2号染色体上，由13个外显子组成，其中ATG起始密码子在5号外显子，TGA终止密码子在13号外显子。赛业生物（Cyagen）选择6号外显子~7号外显子作为目标区域，该区域包含476个碱基对的编码序列。通过基因编辑技术，赛业生物（Cyagen）成功构建了Acvr1-KO小鼠模型。对于携带敲除等位基因的小鼠，基因敲除导致胚胎生长停滞，最终导致胚胎死亡。因此，赛业生物（Cyagen）推荐生成条件性敲除模型，通过交配携带敲除等位基因的小鼠与删除小鼠，可以得到Acvr1-KO小鼠模型。该模型可用于研究Acvr1基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
基因ACVR1，也称为Activin A受体类型I，是一种跨膜丝氨酸/苏氨酸激酶，属于转化生长因子β（TGF-β）超家族。ACVR1通过磷酸化下游效应子和SMAD转录因子来传递信号。它在多种生物学过程中起着核心作用，包括骨骼、心脏、软骨、神经和生殖系统的发展与调节。ACVR1的遗传变异与多种病理状态相关，包括纤维性发育不良性骨化症（FOP）、多囊卵巢综合征、先天性心脏病、弥漫性特发性骨肥厚症、后颅凹室管膜瘤和其他恶性肿瘤。
FOP是一种罕见的遗传性疾病，以进行性异位骨化为特征。ACVR1基因中的杂合激活突变存在于所有FOP病例中。FOP基因的发现为我们理解FOP提供了重要里程碑，揭示了BMP信号通路中一个高度保守的治疗靶点。FOP的治疗可能基于调节过度活跃的ACVR1/ALK2信号或特异性阻断出生后的异位骨化。目前的管理重点是早期诊断、避免受伤或医源性伤害、缓解疼痛性发作和优化残余功能[1]。
ACVR1的表达调节机制仍在研究之中。ACVR1基因的3'非翻译区（3'UTR）包含多个miRNA的潜在结合位点。研究表明，ACVR1/ALK2的转录在转录抑制剂存在下是不稳定的。功能分析显示，3'UTR区域在ACVR1/ALK2基因表达中起抑制作用。此外，特定的miRNA，如mir148b和mir365，能够下调ACVR1/ALK2表达，而mir26a则对其mRNA有上调作用。这些发现有助于阐明ACVR1/ALK2表达调控的机制，并为FOP的创新治疗策略提供依据[2]。
ACVR1基因突变也与儿童脑干肿瘤弥漫性脑桥胶质瘤（DIPG）有关。ACVR1基因编码的ALK2受体在DIPG中发生体细胞突变，其受影响的残基与FOP中发现的突变相同。这种意外的联系表明，发育生物学过程在肿瘤发生中起着重要作用，并将FOP研究人员在机制理解和药物开发方面的丰富经验引入到儿童神经肿瘤学中[3]。
ACVR1基因中的R206H突变在FOP患者中极为普遍。这种突变导致了ACVR1蛋白的组成性激活，进而引发了异位骨化的过程。研究还发现，ACVR1基因区域中的顺式作用变异可能影响FOP的表达。此外，遗传修饰因子在FOP中的作用也正在被讨论[4]。
综上所述，ACVR1基因在多种生理和病理过程中发挥着重要作用。ACVR1的遗传变异与多种疾病相关，包括FOP和DIPG。FOP的研究为我们提供了对ACVR1信号通路和异位骨化机制的深入了解，并为开发新的治疗方法提供了基础。DIPG中ACVR1基因突变的研究也为我们揭示了发育生物学在肿瘤发生中的作用，并促进了儿科神经肿瘤学领域的发展。随着对ACVR1基因功能和调控机制的深入研究，我们有望开发出针对FOP和DIPG等疾病的新型治疗方法，为患者带来新的希望。
参考文献：
1. Pignolo, Robert J, Shore, Eileen M, Kaplan, Frederick S. . Fibrodysplasia ossificans progressiva: diagnosis, management, and therapeutic horizons. In Pediatric endocrinology reviews : PER, 10 Suppl 2, 437-48. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23858627/
2. Mura, Marzia, Cappato, Serena, Giacopelli, Francesca, Ravazzolo, Roberto, Bocciardi, Renata. 2012. The role of the 3'UTR region in the regulation of the ACVR1/Alk-2 gene expression. In PloS one, 7, e50958. doi:10.1371/journal.pone.0050958. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23227223/
3. Taylor, Kathryn R, Vinci, Maria, Bullock, Alex N, Jones, Chris. 2014. ACVR1 mutations in DIPG: lessons learned from FOP. In Cancer research, 74, 4565-70. doi:10.1158/0008-5472.CAN-14-1298. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25136070/
4. Ravazzolo, Roberto, Bocciardi, Renata. 2021. Genomic Context and Mechanisms of the ACVR1 Mutation in Fibrodysplasia Ossificans Progressiva. In Biomedicines, 9, . doi:10.3390/biomedicines9020154. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33562470/
