Adam11-KO 基因敲除小鼠

Adam11是ADAM金属蛋白酶-解整合素基因家族中的一个成员，主要在神经系统中表达。该基因编码的蛋白具有解整合素样结构域，与细胞间或细胞与基质间的相互作用有关，因此被认为是一种细胞粘附分子。Adam11在神经元与神经元或神经元与胶质细胞间的相互作用中发挥作用，参与神经系统的发育和功能维持。在成年小鼠的中枢神经系统（CNS）中，Adam11 mRNA在包括不同皮质区域和间脑核在内的前脑中普遍存在。在脑干中，某些中脑核有低至中等水平的表达，而几个脑桥和延髓核则表现出非常强烈的信号。在高尔基体皮层和脊髓中观察到高表达。此外，Adam11还在周围神经系统（PNS）的神经节、视网膜、睾丸、肝脏、皮肤和粘膜上皮、肾脏和唾液腺中表达。在所有检查的CNS和PNS亚区中，Adam11的表达定位于神经元。在发育中的PNS和CNS以及心脏、肾脏、眼睛和棕色脂肪中，Adam11在产前和围产期发育过程中差异表达。这些结果表明，Adam11在发育过程中神经元与神经元或神经元与胶质细胞间的相互作用中广泛参与，并且在成年神经系统中也发挥作用[1]。

为了阐明Adam11的生理功能，研究人员通过基因打靶技术产生了Adam11缺陷小鼠。Adam11缺陷小鼠在脑和脊髓中没有主要组织学异常，并且可以存活超过一年。由于Adam11在海马和大脑皮层中高度表达，研究人员使用视觉和隐藏水迷宫任务来检查Adam11突变小鼠的学习能力，以及使用旋转杆任务来评估其运动协调能力。结果显示，Adam11缺陷小鼠的视觉水迷宫任务表现正常，但在隐藏水迷宫和旋转杆任务中表现出缺陷。这些结果表明，Adam11突变不会影响发育过程中的细胞迁移和分化，但会影响学习和运动协调。因此，Adam11可能在突触中作为一种细胞粘附分子发挥重要的信号传导或结构作用，并可能参与突触调节下的行为变化[2]。

在另一项研究中，研究人员克隆并绘制了小鼠Adam11、Adam22和Adam23的染色体图谱。这些基因编码的蛋白具有解整合素样和金属蛋白酶样结构域。Northern印迹分析显示，所有三种小鼠Adam蛋白在脑中高度表达。这些Adam蛋白的结构强烈表明，它们可能作为整合素受体发挥作用。此外，研究人员还讨论了细胞解整合素在神经发育中的作用[3]。

Adam11和Adam23与LGI1蛋白相互作用，LGI1是一种分泌蛋白，与常染色体显性部分癫痫伴听觉特征（ADPEAF）有关。研究发现，Adam23是唯一与LGI1相互作用的脑基因。相关蛋白Adam22和Adam11也与LGI1结合。Adam23缺陷小鼠的海马CA1锥体神经元表现出减少的树突分支。Adam23缺陷小鼠表现出自发性癫痫发作，而Adam23杂合子小鼠的癫痫阈值降低。这些结果表明，LGI1与Adam23的结合对于正确调节神经元形态至关重要，而形态学的改变是ADPEAF发生的原因之一[4]。

Adam11的表达与慢性牙周炎（CP）有关。在CP患者中，Adam11的表达水平显著升高。这表明Adam11可能参与了CP的发病机制，并且可能成为CP治疗的潜在靶点[5]。

综上所述，Adam11是一种重要的ADAM家族成员，在神经系统的发育和功能维持中发挥重要作用。Adam11的缺陷会影响学习和运动协调，并可能参与突触调节下的行为变化。Adam11还与LGI1蛋白相互作用，参与调节神经元形态。此外，Adam11的表达与慢性牙周炎有关。Adam11的研究有助于深入理解神经系统的发育和功能，并为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。