Krt84-KO 基因敲除小鼠

Krt84，也称为角蛋白84（Keratin 84），是角蛋白家族中的一个成员，该家族是一组结构蛋白，主要存在于上皮组织中，参与细胞的机械支撑和细胞骨架的构建。角蛋白是头发、皮肤和指甲等组织的主要成分，对于维持这些组织的结构和功能至关重要。Krt84在多种生物过程中发挥重要作用，包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。

在甘肃省高山细毛羊的研究中，Krt84基因的表达、定位和基因多态性得到了分析。研究结果表明，Krt84基因在羊毛毛囊中高度表达，包括内根鞘、外根鞘和毛髓，并且在从1到270天的六个不同年龄的羊羔中均有表达。在Krt84基因的外显子1中检测到了三个单核苷酸多态性（SNPs），它们形成了三个单倍型（H1、H2和H3）和六个基因型。分析显示，单倍型组合（二倍型）与羊毛的纤维曲率、纤维长度、纤维强度、纤维直径、纤维直径的变异系数和舒适度等性状有关。这些结果表明，Krt84在决定甘肃省高山细毛羊的关键性状方面发挥着重要作用，该基因可能被用作这些羊羊毛性状选择的遗传标记[1]。

在口腔鳞状细胞癌（OSCC）的研究中，Krt84基因的表达水平在OSCC肿瘤组织中明显降低，与周围正常组织相比，4642个差异表达基因（DEGs）被鉴定出来。Krt84的表达水平随着肿瘤等级和阶段的增加而降低。Krt84表达水平较低的患者，其总生存期（OS）较差，并且抗原处理和呈递途径在Krt84表达水平较高的OSCC样本中显著激活。此外，通过RT-qPCR和Western blot在OSCC和正常细胞系中证实了Krt84 mRNA和蛋白水平的升高，通过免疫组织化学在OSCC肿瘤和周围正常组织中证实了Krt84蛋白水平的升高。这些研究表明Krt84是OSCC的一种潜在的肿瘤抑制因子和良好的预后指标，可能对OSCC的诊断和治疗具有重要意义[2]。

在肝细胞癌（HCC）的研究中，高分辨率基因组分析揭示了与HCV相关的区域突变率和HCV诱导的基因组范围染色质组织改变之间的联系。在HCV相关的HCC病例中，发现了C->T颠换突变的富集，并且这些病例中突变率的区域变化与HCV感染引起的表观遗传改变相关的基因组间隔相关。此外，还鉴定了与HCV诱导的组蛋白修饰改变相关的HCC中新的HCV病因依赖性突变特征。这项研究展示了导致HCC和癌症的癌症致突变作用和慢性HCV感染个体对肝脏癌症易感性增加之间的联系，并揭示了导致HCC和癌症的新的病因特异性机制[3]。

在牛角鳞状细胞癌（SCC）的研究中，通过RNA-seq分析HC组织和匹配的正常HN组织的转录组特征，发现KRT84在HC组织中上调，参与基因转录、细胞增殖、凋亡、细胞存活和代谢途径的调节。qPCR分析进一步证实了基因表达谱与RNA-seq分析的一致性。这些发现为进一步筛选基因和识别HC的早期诊断和治疗干预的标记提供了基础[4]。

在口腔癌细胞的研究中，比较转录组分析确定了KRT84等基因与DSG3过表达相关。这些基因与癌症相关，并参与细胞连接、局灶粘附、细胞外基质形成、中间纤维组织和角质形成细胞分化等关键细胞过程。通过RT-qPCR、Western blotting和免疫荧光分析验证了RNA-seq分析的结果。此外，通过透射电子显微镜观察，发现在DSG3过表达的细胞中，桥粒形态略微不成熟，但桥粒的频率和直径在两种条件下没有变化。这项研究表明，DSG3在口腔鳞状癌细胞中具有复杂和多方面的变化，暗示该基因在促进细胞通讯、细胞运动和细胞存活等生物学过程中可能具有潜在的致癌作用[5]。

在膀胱癌的研究中，MTAP基因缺失的肿瘤表现出更高的鳞状分化、骨转移和化疗反应差的特点。在MTAP缺失的肿瘤中，至少有5个上调的基因与角化相关，包括FOXN1、KRT33A/B、KRT84和RPTN，这可能与鳞状分化的高发生率有关。此外，在MTAP缺失的情况下，PIK3和MAPK通路的改变更为频繁。这些结果表明，MTAP缺失是膀胱癌的一个新兴亚型，具有侵袭性特征，如鳞状分化、频繁的骨转移、化疗反应差和疾病进展到转移性疾病的速度更快[6]。

在牛瘤胃组织的研究中，对断奶过程中CTCF结合位点的全基因组特征进行了分析。在断奶前后，分别发现了67,280个和39,891个CTCF峰。此外，还发现了7401个差异CTCF结合位点（DCBS），其中约54%为诱导性DCBS，约46%为抑制性DCBS。大多数诱导和抑制的DCBS位于远端基因间区，表明它们可能作为绝缘子发挥作用。基因本体富集分析显示，诱导和抑制的DCBS具有许多共享的GO术语，主要与细胞迁移、增殖、生长、分化、细胞粘附、消化道形态发生和对TGFβ的反应有关。此外，还获得了与粘附连接和局灶粘附相关的共享KEGG通路。进一步整合RNA-seq数据，确定了36个潜在的靶基因，包括KRT84、COL9A2、MATN3、TSPAN1和AJM1，这些基因可能在瘤胃发育中发挥作用。这项研究成功地鉴定了牛瘤胃组织中断奶后的DCBS，并揭示了几个候选靶基因，这些基因可能在瘤胃发育中发挥作用，包括TGFβ、整合素和角蛋白[7]。

在马的研究中，通过RNA-seq分析拔毛样品和皮肤活检样品，发现拔毛样品中富含毛囊角质形成细胞，而皮肤活检样品中富含表皮角质形成细胞。KRT84和KRT75等角蛋白相关基因在拔毛样品中表现出更高的丰度，而参与细胞过程和酶促活性的基因，如MGST1，在皮肤活检样品中表现出更高的丰度。这项研究表明，拔毛方法是一种非侵入性和伦理上无争议的样本收集方法，可以用于研究毛囊相关细胞群的表达特征，从而更好地理解皮肤和毛发相关疾病的发生机制[8]。

在哈勒金突变小鼠的研究中，观察到AIF蛋白水平降低和KRT84和KRTAP3-3基因表达下调与毛囊形态发生过程中的毛皮异常有关。此外，在野生型角质形成细胞系中过表达Aifm1Hq等位基因的逆转录病毒时，KRT84和KRTAP3-3基因的表达下调，而Aifm1或表皮KRT5的表达没有改变。这些发现表明，哈勒金突变小鼠的毛发稀疏与严重的AIF缺乏和可能影响结构毛发蛋白转录调节的逆转录元件的表达有关[9]。

在迷你猪的研究中，通过转录组分析揭示了KRT84等基因在迷你猪毛囊生长中的重要作用。K-means层次聚类分析显示，冬季与夏季相比，基因表达模式存在显著差异。基因富集和网络分析结果表明，迷你猪的毛发生长与桥粒的组成密切相关，并由DSP、DSC3、DSG4、PKP1、TGM1、KRT4、KRT15和KRT84等8个核心基因组成的交互网络调控。启动子甲基化分析表明，PKP1基因发生了去甲基化。这项研究有助于补充对不同类型毛发生长机制的知识[10]。

综上所述，Krt84基因在多种生物过程中发挥重要作用，包括羊毛性状、口腔鳞状细胞癌、肝细胞癌、牛角鳞状细胞癌、膀胱癌、瘤胃发育和毛发生长等。Krt84基因的表达水平和基因多态性与其相关的性状和疾病发生密切相关。这些研究结果表明，Krt84基因可能被用作相关性状和疾病诊断、治疗和预防的遗传标记。