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Lipe-KO 基因敲除小鼠
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基本信息
基因研究概述
质控标准
基因
基因全称
lipase, hormone sensitive
基因别称
4933403G17Rik，HSL，REH
染色体号
Chr 7 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_010719.5 | Ensembl: ENSMUST00000003207
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~2.0 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。
表型提示
MGI:96790Mutations of this locus result in abnormal lipid homeostasis and, in some lines, defects in spermatogenesis.
基因Lipe，也称为激素敏感性脂肪酶（hormone-sensitive lipase, HSL），是一种在脂肪组织中发挥重要作用的脂肪酶。它主要存在于脂肪细胞中，参与调节脂质代谢和能量平衡。Lipe基因编码的蛋白质能够催化甘油三酯分解成脂肪酸和甘油，从而释放能量。Lipe基因的表达受到多种因素的调控，包括激素、细胞因子和转录因子等。
Lipe基因在脂肪生成过程中发挥着重要作用。研究发现，长链非编码RNA（lncRNA）LIPE-AS1可能参与调节脂肪生成。LIPE-AS1与Lipe基因编码的激素敏感性脂肪酶在人类和小鼠中都有重叠，提示其可能在脂肪组织中具有功能性作用。通过使用反义寡核苷酸（ASOs）敲低mLas-V3的表达，导致OP9前脂肪细胞系分化显著减少，这可能是通过下调主要的脂肪生成转录因子Pparg和Cebpa来实现的。此外，mLas-V3的敲低还诱导了OP9细胞分化过程中的细胞凋亡，如活性caspase-3的表达、LIP/LAP亚型C/EBPβ的定位改变以及细胞应激诱导因子CHOP、p53、PUMA和NOXA的表达增加。这表明mLas-V3可能参与保护脂肪生成过程中相关的应激反应，其缺失可能导致细胞凋亡[1]。
Lipe基因的遗传变异与动物的产奶量和肉质性状有关。研究发现，Holstein-Friesian奶牛中Lipe基因的两个SNPs与产奶量有关。其中，T351C SNP的杂合TC基因型与高产量牛奶显著相关，而纯合CC基因型则表现出较高的牛奶参数值。此外，c.219C > A SNP也与牛奶成分有关，杂合CA基因型表现出较高的脂肪、蛋白质和乳糖百分比。这些发现突出了Lipe基因在产奶量和成分中的重要作用，为育种和选择高产的Holstein-Friesian奶牛提供了重要的遗传标记[2]。
Lipe基因的遗传变异还与羊肉的质量性状有关。研究发现，Awassi绵羊中Lipe基因的变异与胴体重和尾部脂肪重量有关。通过PCR-SSCP技术检测到两个SSCP带型，CC和CD，以及AA和AT。进一步研究发现，CACT和GCGTAC单倍型与较高的胴体重和较低的尾部脂肪重量相关。这表明Lipe基因的遗传变异对羊肉的质量性状有重要影响，为改良羊肉品质提供了潜在的遗传标记[3]。
Lipe基因的表达还受到表观遗传机制的调控。研究发现，SCD1相关的表观遗传修饰影响心肌细胞中Lipe基因的表达。SCD1是心脏中调节脂解的关键酶，也参与调节表观遗传机制，如DNA和组蛋白修饰。研究发现，SCD1活性的抑制和表达减少导致DNA甲基化水平降低，DNA甲基转移酶（DNMT）活性和DNMT1表达减少。此外，SCD1抑制还通过增加Lipe基因启动子的甲基化来降低Lipe基因的表达。缺氧条件下，SCD1抑制导致Lipe基因启动子脱甲基化，增加Lipe基因的表达。这表明SCD1参与调节心肌细胞中的表观遗传机制，并通过改变Lipe基因启动子的甲基化状态来影响其表达[4]。
Lipe基因的表达还受到蛋白激酶A（PKA）信号传导通路的调控。研究发现，PKA通路的刺激可以增加Lipe基因的转录和蛋白质产物，从而增加皮质醇的输出。进一步研究发现，SF-1可以增加Lipe基因启动子的活性，而SF-1的表达沉默可以消除 forskolin刺激的Lipe转录。这表明ACTH通过PKA通路刺激SF-1的表达，从而激活Lipe基因的转录。这为ACTH对肾上腺类固醇生成的影响提供了新的机制[5]。
Lipe基因的序列分析也揭示了其在不同物种中的保守性和多样性。研究发现，129Sv小鼠的Lipe基因包含9个外显子，其5'非编码区域包含2.7 kb。序列分析发现，Lipe基因的序列在小鼠、人类和鼠中具有高度的保守性。此外，Lipe基因的启动子区域含有多个潜在的结合位点，包括脂肪细胞决定和分化相关因子1（ADD1/SREBP1）。这表明Lipe基因的表达受到多种因素的调控，包括转录因子和表观遗传机制[6]。
Lipe基因的遗传变异还与牛肉的脂肪酸组成有关。研究发现，牛的Lipe基因中存在多个SNPs，其中一些与牛肉的脂肪酸组成有关。例如，SNP1与油酸和总单不饱和脂肪酸的含量有关，而SNP2和SNP3与Heneicosylic酸的含量有关。这表明Lipe基因的遗传变异可能影响牛肉的脂肪酸组成，为改善牛肉品质提供了潜在的遗传标记[7]。
Lipe基因的遗传变异还与山羊的产绒量、体型和产奶量有关。研究发现，Lipe基因的T16409C位点的CC基因型与产绒量和产奶量的高产相关，而CT基因型与体型的高产相关。ITGB4基因的C168T位点的CT基因型与体型和产绒量的高产相关，而TT基因型与产奶量的高产相关。这表明Lipe基因和ITGB4基因的遗传变异与山羊的生产性能有关，为改良山羊的产绒量和体型提供了潜在的遗传标记[8]。
Lipe基因的突变还与脂肪营养不良综合征有关。研究发现，Lipe基因的双等位基因突变与多发性对称性脂肪瘤（MSL）和/或部分脂肪营养不良有关。研究发现，Lipe基因突变导致脂肪细胞分化受损，胰岛素反应降低，脂解缺陷和线粒体功能障碍。这些改变与脂肪营养不良和MSL表型以及相关的代谢并发症一致。此外，眼科学检查发现，所有患者都存在大量自动荧光性脂褐质样视网膜沉积物。这表明Lipe基因突变导致的多系统疾病需要多学科的治疗。详细的视网膜检查可以揭示视网膜损伤，进一步指出神经系统组织是疾病的重要靶点[9]。
Lipe基因的表观遗传调控还与非酒精性脂肪肝病（NAFLD）的治疗有关。研究发现，Saikosaponin A（SSa）和Saikosaponin D（SSd）可以改善饮食诱导的NAFLD。整合脂质组和转录组分析发现，SSa和SSd通过调节相关基因，如Lipe和Lipg，来调节甘油三酯代谢。此外，生物信息学分析预测了PPARα等主转录因子在SSa和SSd的保护作用中的可能参与。这些结果在体外小鼠原代肝细胞中得到进一步证实。这表明Lipe基因的表观遗传调控在SSa和SSd对NAFLD的治疗作用中起着重要作用[10]。
综上所述，基因Lipe在脂肪生成、脂质代谢和能量平衡中发挥着重要作用。Lipe基因的表达受到多种因素的调控，包括激素、细胞因子、转录因子和表观遗传机制等。Lipe基因的遗传变异与动物的产奶量、肉质性状和羊肉质量性状有关，为育种和改良提供了重要的遗传标记。Lipe基因的突变还与脂肪营养不良综合征和非酒精性脂肪肝病有关，为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。此外，Lipe基因的表观遗传调控在SSa和SSd对NAFLD的治疗作用中起着重要作用。因此，Lipe基因的研究对于深入理解脂质代谢和能量平衡的机制，以及开发新的治疗策略具有重要意义。
参考文献：
1. Thunen, Alyssa, La Placa, Deirdre, Zhang, Zhifang, Shively, John E. . Role of lncRNA LIPE-AS1 in adipogenesis. In Adipocyte, 11, 11-27. doi:10.1080/21623945.2021.2013415. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34957921/
2. El-Kassas, Seham, Abo-Al-Ela, Haitham G, Abdulraouf, Esraa, Sakr, A M, Abdo, Safaa E. 2023. Detection of two SNPs of the LIPE gene in Holstein-Friesian cows with divergent milk production. In The Journal of dairy research, 90, 244-251. doi:10.1017/S002202992300050X. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37615121/
3. Al-Thuwaini, Tahreer M, Al-Shuhaib, Mohammed Baqur S, Lepretre, Frederic, Mahdi, Zainab A. 2020. Co-inherited novel SNPs of the LIPE gene associated with increased carcass dressing and decreased fat-tail weight in Awassi breed. In Tropical animal health and production, 52, 3631-3638. doi:10.1007/s11250-020-02400-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32939705/
4. Olichwier, Adam, Sowka, Adrian, Balatskyi, Volodymyr V, Dziewulska, Anna, Dobrzyn, Pawel. 2023. SCD1-related epigenetic modifications affect hormone-sensitive lipase (Lipe) gene expression in cardiomyocytes. In Biochimica et biophysica acta. Molecular cell research, 1871, 119608. doi:10.1016/j.bbamcr.2023.119608. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37852324/
5. Hołlysz, M, Derebecka-Hołysz, N, Trzeciak, W H. 2011. Transcription of LIPE gene encoding hormone-sensitive lipase/cholesteryl esterase is regulated by SF-1 in human adrenocortical cells: involvement of protein kinase A signal transduction pathway. In Journal of molecular endocrinology, 46, 29-36. doi:10.1677/JME-10-0035. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21081692/
6. Sztrolovics, R, Wang, S P, Lapierre, P, Robert, M F, Mitchell, G A. . Hormone-sensitive lipase (Lipe): sequence analysis of the 129Sv mouse Lipe gene. In Mammalian genome : official journal of the International Mammalian Genome Society, 8, 86-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9060404/
7. Goszczynski, Daniel Estanislao, Mazzucco, Juliana Papaleo, Ripoli, María Verónica, Melucci, Lilia Magdalena, Giovambattista, Guillermo. 2014. Characterization of the bovine gene LIPE and possible influence on fatty acid composition of meat. In Meta gene, 2, 746-60. doi:10.1016/j.mgene.2014.09.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25606458/
8. Qiao, Yanjun, Gu, Ming, Zhang, Yu, Chen, Jing, Wang, Zeying. 2023. Association analysis for SNPs of LIPE and ITGB4 genes with cashmere production performance, body measurement traits and milk production traits in Liaoning cashmere goats. In Animal biotechnology, 34, 3827-3836. doi:10.1080/10495398.2023.2230484. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37428531/
9. Sollier, Camille, Capel, Emilie, Aguilhon, Caroline, Vigouroux, Corinne, Jéru, Isabelle. . LIPE-related lipodystrophic syndrome: clinical features and disease modeling using adipose stem cells. In European journal of endocrinology, 184, 155-168. doi:10.1530/EJE-20-1013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33112291/
10. Li, Xiaojiaoyang, Ge, Junde, Li, Yajing, Sun, Rong, Liu, Runping. 2021. Integrative lipidomic and transcriptomic study unravels the therapeutic effects of saikosaponins A and D on non-alcoholic fatty liver disease. In Acta pharmaceutica Sinica. B, 11, 3527-3541. doi:10.1016/j.apsb.2021.03.018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34900534/
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