Cdkl5-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Cdkl5-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-19124

品系全称

C57BL/6JCya-Cdkl5em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-382253-Cdkl5-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Cdkl5-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-19124) were purchased from Cyagen.
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基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
cyclin dependent kinase like 5
基因别称
Stk9
染色体号
Chr X (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001024624 | Ensembl: ENSMUST00000087104
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 5
敲除长度
~1.1 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:1278336Male mice hemizygous for a knock-out allele exhibit hyperactivity, impaired coordination, decreased anxiety-related response, limb grasping, social withdrawal, and impaired nesting, conditioned behavior learning and auditory-evoked event-related potentials.
CDKL5,也称为Cyclin-dependent kinase-like 5,是一种重要的丝氨酸/苏氨酸激酶,对神经元发育至关重要。CDKL5主要在脑组织中表达,尤其在神经元中。它参与调控多种神经元功能,包括轴突生长、树突形态发生、突触形成、成熟和维持。CDKL5的功能异常与多种神经系统疾病相关,其中包括CDKL5缺乏症(CDKL5 deficiency disorder,CDD)。

CDD是一种由CDKL5基因突变引起的罕见神经发育障碍。CDD主要影响女性,表现为早发性癫痫、肌张力低下、认知和运动发育迟缓等症状。由于CDD是一种单基因疾病,因此通过基因治疗向患者脑部输送CDKL5基因有望提供临床效益。在基因治疗研究中,科学家们设计了基因治疗载体AAV9.Syn.hCDKL5,该载体能够通过病毒载体将人CDKL5基因输送到大脑中。研究表明,AAV9.Syn.hCDKL5治疗能够显著改善Cdkl5基因敲除小鼠的病理表现和异常行为,提高神经元功能[1]。

此外,有研究提出了基于交叉校正的基因治疗方法,以提高基因治疗的效率。这种方法通过产生可分泌的细胞穿透性CDKL5蛋白,使其能够穿透细胞膜并进入邻近细胞,从而提高CDKL5蛋白的替代水平,改善Cdkl5基因敲除小鼠的行为和神经解剖结构[4]。

除了基因治疗,还有其他治疗方法正在研究之中。例如,有研究报道了针对CDD相关癫痫的治疗方法。CDD患者常常伴有难以控制的癫痫,现有的抗癫痫药物疗效有限。研究发现,使用卡马西平、拉莫三嗪等抗癫痫药物可以缓解部分患者的癫痫症状,但需要根据个体情况进行调整,以平衡癫痫控制和治疗相关副作用,优化患者的生活质量[2]。

此外,还有研究表明,CDKL5与电压门控钙通道Cav2.3的磷酸化有关。CDKL5的缺失导致Cav2.3通道的失活动力学改变,增强神经元兴奋性,从而引发癫痫。这表明CDD部分是一种通道病,可能通过抑制Cav2.3通道来治疗[3]。

综上所述,CDKL5在神经发育和功能中发挥着重要作用,其突变导致的CDD是一种严重的神经发育障碍。基因治疗是一种有潜力的治疗方法,通过向患者脑部输送CDKL5基因来改善病理表现和行为异常。此外,针对CDD相关癫痫的治疗方法也在研究之中,包括使用抗癫痫药物和抑制Cav2.3通道。随着对CDKL5功能和病理机制的深入研究,有望为CDD患者提供更有效的治疗方法。

参考文献:
1. Voronin, Gregory, Narasimhan, Jana, Gittens, Jamila, Wu, Zhijian, Weetall, Marla. 2024. Preclinical studies of gene replacement therapy for CDKL5 deficiency disorder. In Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy, 32, 3331-3345. doi:10.1016/j.ymthe.2024.07.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39033321/
2. Hong, William, Haviland, Isabel, Pestana-Knight, Elia, Marsh, Eric D, Olson, Heather E. 2022. CDKL5 Deficiency Disorder-Related Epilepsy: A Review of Current and Emerging Treatment. In CNS drugs, 36, 591-604. doi:10.1007/s40263-022-00921-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35633486/
3. Sampedro-Castañeda, Marisol, Baltussen, Lucas L, Lopes, André T, Lignani, Gabriele, Ultanir, Sila K. 2023. Epilepsy-linked kinase CDKL5 phosphorylates voltage-gated calcium channel Cav2.3, altering inactivation kinetics and neuronal excitability. In Nature communications, 14, 7830. doi:10.1038/s41467-023-43475-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38081835/
4. Medici, Giorgio, Tassinari, Marianna, Galvani, Giuseppe, Trazzi, Stefania, Ciani, Elisabetta. 2022. Expression of a Secretable, Cell-Penetrating CDKL5 Protein Enhances the Efficacy of Gene Therapy for CDKL5 Deficiency Disorder. In Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics, 19, 1886-1904. doi:10.1007/s13311-022-01295-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36109452/