Lgals1-KO 基因敲除小鼠

LGALS1，也称为Galectin-1，是一种重要的免疫调节蛋白，属于凝集素家族。凝集素是一类能够识别并结合糖基化配体的蛋白质，而LGALS1具有结合β-半乳糖苷糖的特殊亲和力。LGALS1在哺乳动物中具有多种功能，包括细胞粘附、细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移、免疫调节和炎症反应等。

LGALS1的表达和功能在多种疾病中发挥重要作用，包括癌症、自身免疫性疾病和炎症性疾病。在癌症中，LGALS1的表达和功能与肿瘤的生长、转移和免疫抑制有关。在自身免疫性疾病和炎症性疾病中，LGALS1的表达和功能与免疫调节和炎症反应有关。

在早期生命阶段，免疫-微生物相互作用对过敏、哮喘和其他炎症性疾病的风险有重要影响。母乳喂养通过为特定的微生物提供营养来指导更健康的免疫-微生物关系，这些微生物反过来又有利于宿主的免疫系统。然而，由于现代社会的变化，这些共进化与人类的细菌现在变得越来越少见。研究表明，缺乏双歧杆菌，特别是耗尽了人类乳糖寡糖（HMO）利用基因的微生物组，与早期生命中的全身性炎症和免疫失调有关。在给予Bifidobacterium infantis EVC001（表达所有HMO利用基因）的母乳喂养婴儿中，肠道Th2和Th17细胞因子被沉默，干扰素β（IFNβ）被诱导。来自EVC001补充婴儿的粪便水含有丰富的吲哚乳酸盐和B.婴儿来源的吲哚-3-乳酸（ILA），在Th2和Th17细胞极化过程中上调免疫调节蛋白LGALS1，为有益微生物和生命最初几个月的免疫调节之间的功能联系提供了证据[1]。

在胶质母细胞瘤（GBM）中，LGALS1被认为是免疫调节的靶点。GBM相关的巨噬细胞（GAMs）通常表现出免疫抑制特征，促进肿瘤进展。然而，它们与GBM肿瘤细胞的动态相互作用尚未完全清楚。研究发现，GAM-GBM相互作用可以以临床相关的方式使用共培养和Avatar模型进行研究，同时为确定有希望的免疫调节靶点提供了新的机会。研究分析了患者来源的GBM干细胞培养物，并结合了GAM-GBM共培养的单细胞RNA测序和正位斑马鱼异种移植模型中GAM-GBM相互作用的实时体内监测，以深入了解GBM的细胞、分子和空间异质性。分析揭示了GBM患者在GBM诱导的GAM极化和吸引和激活GAMs的能力方面存在显着异质性，这些特征与患者生存相关。差异基因表达分析、原始肿瘤样本的免疫组化和斑马鱼的基因敲除实验随后确定了LGALS1作为免疫抑制的主要调节因子[2]。

LGALS1在肝内胆管癌（ICC）中也发挥重要作用。研究发现，LGALS1是Fibroblast_LUM+的标记基因，Fibroblast_LUM+是肿瘤组织中富集并积极与胆管细胞相互作用的成纤维细胞簇。LGALS1+成纤维细胞通过上调CCR2、ADAM15和β-整合素的表达水平来激活肿瘤细胞的增殖和迁移，从而促进ICC的恶性表型。LGALS1+成纤维细胞的比例较高与ICC患者较差的总生存期相关。机制上，LGALS1在癌症相关成纤维细胞（CAFs）中的沉默抑制了CAF增强的肿瘤细胞迁移和侵袭，并在体内抑制了肿瘤形成，这表明LGALS1的阻断是ICC的一种潜在治疗方法[3]。

LGALS1在急性髓细胞白血病（AML）干细胞中也有重要作用。AML干细胞（LSCs）被认为是白血病发生、复发和耐药的根本原因。脂质种类是人类细胞中丰富且必不可少的成分，通常在肿瘤微环境中发生变化。LSCs重塑脂质代谢以维持干细胞状态。研究构建并验证了基于TCGA数据库的脂质代谢相关风险评分（LFMRS）模型，发现LFMRS模型可以独立预测AML患者的生存时间，并结合年龄。此外，研究揭示了Galectin-1（LGALS1，LFMRS的关键基因）在LSCs中高度表达，与AML患者的不良预后相关，LGALS1的抑制抑制了AML细胞和LSC的增殖，增强了细胞凋亡，并减少了体外脂质积累。LGALS1的抑制在体内抑制了AML的进展、脂质积累和CD8+T和NK细胞计数。研究揭示了LFMRS（特别是LGALS1）模型在AML中的作用，并为临床医生提供了可能有助于改善患者预后和为AML开发个性化治疗方案的详细信息[4]。

综上所述，LGALS1是一种重要的免疫调节蛋白，参与多种生物学过程，并在多种疾病中发挥重要作用。LGALS1的表达和功能与肿瘤的生长、转移和免疫抑制有关。研究LGALS1的生物学功能和疾病发生机制有助于开发新的治疗策略，为疾病的预防和治疗提供新的思路和策略。