Calca-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Calca-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-18335

品系全称

C57BL/6JCya-Calcaem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-12310-Calca-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Calca-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-18335) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
calcitonin/calcitonin-related polypeptide, alpha
基因别称
CA,CGRP-1,CGRP1,Calc,Calc1,Cgrp,Ct,Ctn
染色体号
Chr 7 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001033954 | Ensembl: ENSMUST00000032906
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3~4
敲除长度
~2.8 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:2151253Two separate peptides, calcitonin and calcitonin gene related peptide-alpha (CGRP-alpha), are derived from this locus by alternative splicing. Mice homozygous null for CGRP-alpha have changes in the vascular and nervous system. Mice lacking calcitonin have increased bone mineralization.
Calca,即钙基因相关肽(Calcitonin Gene-Related Peptide, CGRP),是一种由人类CALCA基因编码的神经肽,它在多种生物学过程中发挥着重要作用。CGRP在神经系统中的表达尤为丰富,尤其在感觉神经元中,它参与了疼痛信号传递和神经炎症的调节。CGRP还在血管系统中发挥作用,参与血管舒张和血管生成过程。此外,CGRP在胎儿发育和胎盘功能中也有重要作用。

在创伤性骨关节炎(ptOA)的研究中,发现CALCA基因的表达与疾病进展密切相关。CALCA基因通过选择性剪接产生两种不同的转录本:降钙素/降钙素原(PCT/CT)和降钙素基因相关肽α(αCGRP)。研究表明,CALCA基因的表达在ptOA的膝关节中被诱导,而CALCA基因敲除小鼠表现出更严重的软骨退化和骨丢失,以及增加的破骨细胞数量,这表明PCT/CT转录本的表达可能对ptOA的进展具有保护作用[1]。另一方面,αCGRP的缺失导致骨赘形成减少,这表明αCGRP在骨赘形成中起促进作用。

CGRP在疼痛调节中也起着关键作用。研究发现,脑干内的Calca神经元在慢性疼痛的发生和维持中起着重要作用。通过抑制这些神经元的神经递质释放,可以减轻慢性疼痛,而直接刺激这些神经元则可以引起和维持慢性疼痛状态。这表明Calca神经元的活动与慢性疼痛的发展密切相关[2]。

在剖宫产术后慢性疼痛的研究中,发现CALCA基因的特定单核苷酸多态性(SNP)与慢性疼痛的风险相关。CALCA基因的rs3781719位点的C等位基因被发现是剖宫产术后慢性疼痛的危险因素,而CCL2和CX3CL1基因的特定SNP则被发现具有保护作用。这表明CALCA基因的遗传变异可能与慢性疼痛的发生有关[3]。

CGRP在非快速眼动(NREM)睡眠的调节中也发挥着重要作用。研究发现,中脑的pIII区域含有表达CGRP的神经元,这些神经元的活动与NREM睡眠的促进有关。这些CGRP神经元与表达胆囊收缩素(CCK)的神经元形成互连,并通过长距离投射到下丘脑和延髓,共同调节NREM睡眠[4]。

在偏头痛的研究中,CGRP被认为是重要的发病机制之一。全基因组关联研究(GWAS)发现了与偏头痛相关的多个风险位点,其中包括编码CGRP和其受体的基因。这些发现支持了CGRP在偏头痛发病机制中的重要作用,并为偏头痛的治疗提供了新的靶点[5]。

在人类胎盘发育的研究中,发现CGRP是一种促血管生成生长因子。CGRP及其受体在绒毛和绒毛外滋养层细胞以及血管内皮细胞中表达,并且CGRP能够刺激内皮细胞增殖、迁移和毛细血管样管的形成。这表明CGRP可能在胎盘血管生成和新生血管形成中起着重要作用[6]。

在肺癌的研究中,发现CALCA基因的表达与肺癌的发生和发展相关。CALCA基因的表达在肺癌组织中升高,并且其高表达与较差的总生存期和无进展生存期相关。这表明CALCA基因可能是肺癌的潜在诊断和预后生物标志物[7]。

综上所述,Calca基因编码的CGRP在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括疼痛调节、睡眠调节、胎盘发育和肺癌的发生和发展。CGRP的表达和功能受到遗传变异和表观遗传修饰的调节,这为相关疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。

参考文献:
1. Jiang, Shan, Xie, Weixin, Knapstein, Paul Richard, Baranowsky, Anke, Keller, Johannes. 2024. Transcript-dependent effects of the CALCA gene on the progression of post-traumatic osteoarthritis in mice. In Communications biology, 7, 223. doi:10.1038/s42003-024-05889-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38396204/
2. Condon, Logan F, Yu, Ying, Park, Sekun, Nelson, Tyler S, Palmiter, Richard D. 2024. Parabrachial Calca neurons drive nociplasticity. In Cell reports, 43, 114057. doi:10.1016/j.celrep.2024.114057. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38583149/
3. Ma, Guoping, Yang, Jingli, Zhao, Bange, Huang, Chengquan, Wang, Rui. . Correlation between CCL2, CALCA, and CX3CL1 gene polymorphisms and chronic pain after cesarean section in Chinese Han women: A case control study. In Medicine, 98, e16706. doi:10.1097/MD.0000000000016706. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31441843/
4. Zhang, Zhe, Zhong, Peng, Hu, Fei, Palmiter, Richard D, Dan, Yang. 2019. An Excitatory Circuit in the Perioculomotor Midbrain for Non-REM Sleep Control. In Cell, 177, 1293-1307.e16. doi:10.1016/j.cell.2019.03.041. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31031008/
5. Hautakangas, Heidi, Winsvold, Bendik S, Ruotsalainen, Sanni E, Palotie, Aarno, Pirinen, Matti. 2022. Genome-wide analysis of 102,084 migraine cases identifies 123 risk loci and subtype-specific risk alleles. In Nature genetics, 54, 152-160. doi:10.1038/s41588-021-00990-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35115687/
6. Dong, Yuan-Lin, Reddy, Deepti M, Green, Kortney E, Hankins, Gary D V, Yallampalli, Chandra. 2007. Calcitonin gene-related peptide (CALCA) is a proangiogenic growth factor in the human placental development. In Biology of reproduction, 76, 892-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17267696/
7. Zheng, Qiangqiang, Min, Shihui, Zhou, Qinghua. . Identification of potential diagnostic and prognostic biomarkers for LUAD based on TCGA and GEO databases. In Bioscience reports, 41, . doi:10.1042/BSR20204370. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34017995/