智鼠故事 
C57BL/6JCya-Slc2a4em1/Cya 基因敲除小鼠
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产品名称：
Slc2a4-KO
产品编号：
S-KO-17195
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Slc2a4-KO mice (Strain S-KO-17195) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
编辑策略
品系名称
C57BL/6JCya-Slc2a4em1/Cya
品系编号
KOCMP-20528-Slc2a4-B6J-VA
产品编号
S-KO-17195
基因名
Slc2a4
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
GT2; Glut-4; Glut4; twgy
NCBI ID
修饰方式
全身性基因敲除
NCBI RefSeq
NM_009204
Ensembl ID
ENSMUST00000018710
靶向范围
Exon 2~9
敲除长度
~1.9 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。
小鼠表型
MGI:95758 Homozygous inactivation of this gene causes impaired glucose metabolism in skeletal muscle and adipose tissue. Mice homozygous for a knock-out allele show premature death associated with cardiac hypertrophy, growth retardation, insulin resistance, reduced adipose tissue deposits, and muscle fatigue.
基因研究概述
Slc2a4基因编码葡萄糖转运蛋白4（GLUT4），是一种在哺乳动物中负责细胞内葡萄糖运输的蛋白。GLUT4是胰岛素敏感型葡萄糖转运蛋白，主要表达于肌肉和脂肪组织中，在维持血糖稳态中发挥着重要作用。胰岛素信号通路激活后，GLUT4从细胞内储存部位向细胞膜转移，促进葡萄糖的摄取和利用。胰岛素抵抗等病理状态下，GLUT4表达和活性降低，导致血糖控制障碍，从而引发糖尿病等代谢性疾病[9]。
在鸟类中，SLC2A4基因的丢失导致其缺乏编码胰岛素敏感型GLUT4的能力。然而，研究发现鸟类基因组中的SLC2A12基因在功能上对SLC2A4基因的缺失进行了补偿。SLC2A12基因在鸟类中的表达与基础代谢率相关，并且在鸟类中具有胰岛素敏感性和血糖水平的调控作用。SLC2A12基因的失活会导致高血糖、胰岛素抵抗和高相对活性，从而增加能量消耗，呈现出类似于糖尿病表型[1]。这些发现表明，SLC2A12基因不仅对SLC2A4基因的丢失进行了功能上的补偿，还在鸟类的进化过程中影响了日常物理行为和基础代谢率[1]。
研究表明，在神经干细胞中，SLC2A4基因的敲除可以增强神经干细胞的活性，并促进新神经元的产生。这表明SLC2A4基因在神经干细胞的衰老过程中发挥着重要的调节作用。在衰老的神经干细胞中，葡萄糖摄取增加，而短暂的葡萄糖剥夺可以恢复神经干细胞的活性。这表明葡萄糖摄取的增加可能导致了神经干细胞活性的下降[2]。
内脏脂肪组织中SLC2A4基因的表达与胰岛素抵抗和肥胖相关。在肥胖和胰岛素抵抗的个体中，内脏脂肪组织中SLC2A4基因的表达降低，而DNA甲基化水平升高。脂肪酸诱导的DNA高甲基化可能是导致SLC2A4基因表达降低的原因之一[3]。
研究表明，交感神经系统通过激活β-肾上腺素能受体，增强了GLUT4的表达（编码SLC2A4基因）。这种增强作用可能是由cAMP反应元件结合蛋白（CREB）和家族成员对SLC2A4基因的直接增强作用介导的。在交感神经活动较高的动物中，SLC2A4基因的mRNA表达水平升高，并且CREB/CREM结合到SLC2A4基因的CRE位点增加[4]。
NF-κB转录因子在SLC2A4基因启动子区域存在两个结合位点，并且NF-κB对SLC2A4基因具有直接的抑制作用。NF-κB结合到SLC2A4基因启动子的-134/-113 bp区域，抑制了SLC2A4基因的转录[5]。
SLC2A4基因的5'-UTR区域存在两个单核苷酸多态性（SNPs），这些SNPs与SLC2A4基因的表达水平相关。在瘦的健康个体中，两个SNPs的基因型与较低的GLUT4 mRNA水平相关[6]。
SLC2A4、RBP4、PCK1和PI3K基因的SNPs与妊娠糖尿病（GDM）的发病风险相关。SLC2A4、RBP4、PCK1和PI3K基因的SNPs还与口服葡萄糖耐量试验（OGTT）、空腹胰岛素和胰岛素抵抗水平相关[7]。
胰岛素可以迅速触发SLC2A4基因的转录，并且参与AT富集、E-box和NF-κB结合位点的调控。胰岛素通过激活PI3K/AKT信号通路，增强了AT富集和E-box结合位点的活性，并且抑制了NF-κB结合位点的活性[8]。
雌激素受体1（ESR1）激动剂PPT可以刺激SLC2A4基因的表达，并改善胰岛素诱导的葡萄糖摄取。ESR1激动剂PPT增强了GLUT4的表达，并降低了NF-κB的结合活性。相反，ESR2激动剂DPN降低了GLUT4的表达[9]。
AGEs可以抑制SLC2A4/GLUT4的表达，并且NF-κB在AGEs诱导的SLC2A4/GLUT4表达抑制中发挥介导作用。在高AGE摄入的情况下，AGEs可以降低脂肪细胞对葡萄糖的利用，导致血糖稳态受损[10]。
综上所述，SLC2A4基因在维持血糖稳态、神经干细胞功能和脂肪细胞葡萄糖摄取中发挥着重要作用。SLC2A4基因的表达受到多种因素的调控，包括胰岛素、交感神经系统、NF-κB和雌激素受体等。SLC2A4基因的异常表达与多种疾病的发生发展相关，包括糖尿病、神经退行性疾病和肥胖等。深入研究SLC2A4基因的功能和调控机制，有助于揭示代谢性疾病和神经退行性疾病的发病机制，并为相关疾病的治疗提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Xiong, Ying, Lei, Fumin. . SLC2A12 of SLC2 Gene Family in Bird Provides Functional Compensation for the Loss of SLC2A4 Gene in Other Vertebrates. In Molecular biology and evolution, 38, 1276-1291. doi:10.1093/molbev/msaa286. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33316072/
2. Ruetz, Tyson J, Pogson, Angela N, Kashiwagi, Chloe M, Bassik, Michael C, Brunet, Anne. 2024. CRISPR-Cas9 screens reveal regulators of ageing in neural stem cells. In Nature, 634, 1150-1159. doi:10.1038/s41586-024-07972-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39358505/
3. Britsemmer, Jan H, Krause, Christin, Taege, Natalie, Mann, Oliver, Kirchner, Henriette. 2023. Fatty Acid Induced Hypermethylation in the Slc2a4 Gene in Visceral Adipose Tissue Is Associated to Insulin-Resistance and Obesity. In International journal of molecular sciences, 24, . doi:10.3390/ijms24076417. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37047391/
4. Alves-Wagner, Ana Barbara, Yonamine, Caio Yogi, de Fatima, Luciana Alves, Festuccia, William, Machado, Ubiratan Fabres. . Sympathetic Regulation of Slc2a4 Gene Expression: Participation of a Putative cAMP Responsive Element (CRE) Site in the Slc2a4 Promoter. In Cellular physiology and biochemistry : international journal of experimental cellular physiology, biochemistry, and pharmacology, 52, 580-594. doi:10.33594/000000041. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30897323/
5. Furuya, D T, Neri, E A, Poletto, A C, Rebouças, N A, Machado, U F. 2013. Identification of nuclear factor-κB sites in the Slc2a4 gene promoter. In Molecular and cellular endocrinology, 370, 87-95. doi:10.1016/j.mce.2013.01.019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23462193/
6. Malodobra-Mazur, Malgorzata, Bednarska-Chabowska, Dorota, Olewinski, Robert, Adamiec, Rajmund, Dobosz, Tadeusz. 2015. Single nucleotide polymorphisms in 5'-UTR of the SLC2A4 gene regulate solute carrier family 2 member 4 gene expression in visceral adipose tissue. In Gene, 576, 499-504. doi:10.1016/j.gene.2015.10.067. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26529385/
7. Hu, Shimin, Ma, Shujuan, Li, Xun, Chen, Mengshi, Tan, Hongzhuan. 2019. Relationships of SLC2A4, RBP4, PCK1, and PI3K Gene Polymorphisms with Gestational Diabetes Mellitus in a Chinese Population. In BioMed research international, 2019, 7398063. doi:10.1155/2019/7398063. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30805369/
8. Moraes, Paulo Alexandre, Yonamine, Caio Yogi, Pinto Junior, Danilo Correa, Machado, Ubiratan Fabres, Mori, Rosana Cristina. 2014. Insulin acutely triggers transcription of Slc2a4 gene: participation of the AT-rich, E-box and NFKB-binding sites. In Life sciences, 114, 36-44. doi:10.1016/j.lfs.2014.07.040. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25123536/
9. Campello, R S, Alves-Wagner, A B, Lucas, T F, Porto, C S, Machado, U F. . Estrogen receptor 1 agonist PPT stimulates Slc2a4 gene expression and improves insulin-induced glucose uptake in adipocytes. In Current topics in medicinal chemistry, 12, 2059-69. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23167795/
10. Michalani, Maria Luiza Estimo, Passarelli, Marisa, Machado, Ubiratan Fabres. 2024. Nuclear Factor-Kappa-B Mediates the Advanced Glycation End Product-Induced Repression of Slc2a4 Gene Expression in 3T3-L1 Adipocytes. In International journal of molecular sciences, 25, . doi:10.3390/ijms25158242. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39125811/
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
