Col4a3-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Col4a3-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-19905

品系全称

C57BL/6JCya-Col4a3em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-12828-Col4a3-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Col4a3-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-19905) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
KO小鼠库模型
PI3K-Akt信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
collagen, type IV, alpha 3
基因别称
[a]3(IV),alpha3(IV)
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007734 | Ensembl: ENSMUST00000113457
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 4~20
敲除长度
~19.2 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:104688Homozygotes for targeted null mutations exhibit renal pathology including reduced glomerular filtration, impaired glomerular integrity, and glomerulonephrosis, resulting in uremia, proteinuria, and high mortality in young adults. Auditory thresholds aremildly increased across all test frequencies.
COL4A3基因编码IV型胶原蛋白α3链,是构成肾小球基底膜(GBM)、耳蜗基底膜以及眼内基底膜(如角膜、晶状体囊和视网膜)的关键成分。该基因的突变会导致Alport综合征(AS),这是一种遗传性肾脏疾病,其特征是进行性肾衰竭、血尿、感音神经性耳聋和眼部异常。AS可以以X连锁、常染色体隐性或常染色体显性遗传方式传递,有时也可能发生二基因遗传[1]。

AS的遗传异质性非常明显,不同个体的临床表现可能差异很大。疾病的严重程度受到性别、遗传模式、受影响的基因、遗传突变类型和遗传修饰等因素的影响[1]。由于AS的遗传复杂性,早期诊断对于实施有效的干预措施至关重要。然而,诊断可能会受到基因型和表型复杂性的阻碍[2]。

IV型胶原蛋白是由α1、α2、α3、α4和α5链组成的异源三聚体,这些链的不同组合构成了不同的IV型胶原蛋白分子。在AS中,突变通常影响COL4A3、COL4A4和COL4A5基因,导致IV型胶原蛋白α3、α4或α5链的缺陷,进而影响GBM和其他组织基底膜的完整性和功能[1]。这些缺陷会导致GBM的增厚或层状,并最终导致肾小球滤过功能丧失[1]。

除了AS,COL4A3基因的突变还与薄基底膜肾病(TBMN)有关。TBMN是一种常染色体显性遗传性疾病,其特征是GBM变薄和血尿,但与AS相比,TBMN通常预后较好。然而,一些TBMN患者可能会发展为终末期肾病[3]。这表明,即使是相同基因的突变,也可能导致不同的临床表型,这可能是由于其他未知因素的影响[3]。

近年来,随着基因测序技术的进步,研究人员发现了一些新的遗传因素与糖尿病肾病(DKD)的易感性有关。例如,研究发现,在年轻型成人糖尿病(MODY)患者中,COL4A3基因的变异与DKD的严重程度相关。这些变异可能导致GBM中COL4α3的弱颗粒状染色,从而影响GBM的完整性和功能,最终导致DKD的发展[4]。

除了遗传因素,GBM的结构和功能还受到许多其他因素的影响,包括免疫疾病和代谢疾病。例如,糖尿病会影响GBM的结构和功能,导致糖尿病肾病。GBM的复杂性及其在多种疾病中的作用,使得对GBM的研究和治疗成为肾脏病学和眼科研究的热点[5]。

目前,对于AS的治疗主要集中在控制症状和延缓肾衰竭的进展上。例如,血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)和血管紧张素II受体阻滞剂(ARB)已被证明可以减缓肾病的进展,延长患者的生存期[6]。此外,研究人员正在探索新的治疗方法,包括新型药物和基因治疗策略,以改善AS患者的预后。

综上所述,COL4A3基因编码的IV型胶原蛋白α3链在维持GBM和其他组织基底膜的结构和功能中起着至关重要的作用。COL4A3基因的突变会导致多种遗传性肾脏疾病,包括AS和TBMN,这些疾病具有不同的遗传模式和临床表型。随着基因测序技术的发展,越来越多的遗传因素与肾脏疾病的发生和发展相关联。对这些遗传因素的研究有助于我们更好地理解肾脏疾病的发病机制,并为开发新的治疗方法提供理论基础。

参考文献:
1. Chavez, Efren, Goncalves, Stefania, Rheault, Michelle N, Fornoni, Alessia. . Alport Syndrome. In Advances in kidney disease and health, 31, 170-179. doi:10.1053/j.akdh.2024.02.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39004457/
2. Kashtan, Clifford E. 2020. Alport Syndrome: Achieving Early Diagnosis and Treatment. In American journal of kidney diseases : the official journal of the National Kidney Foundation, 77, 272-279. doi:10.1053/j.ajkd.2020.03.026. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32712016/
3. Imafuku, Aya, Nozu, Kandai, Sawa, Naoki, Nakanishi, Koichi, Ubara, Yoshifumi. 2020. How to resolve confusion in the clinical setting for the diagnosis of heterozygous COL4A3 or COL4A4 gene variants? Discussion and suggestions from nephrologists. In Clinical and experimental nephrology, 24, 651-656. doi:10.1007/s10157-020-01880-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32232700/
4. Wang, Yiting, Zhang, Junlin, Zhao, Yingwang, Gu, Weiyue, Liu, Fang. 2018. COL4A3 Gene Variants and Diabetic Kidney Disease in MODY. In Clinical journal of the American Society of Nephrology : CJASN, 13, 1162-1171. doi:10.2215/CJN.09100817. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30012629/
5. Naylor, Richard W, Morais, Mychel R P T, Lennon, Rachel. 2020. Complexities of the glomerular basement membrane. In Nature reviews. Nephrology, 17, 112-127. doi:10.1038/s41581-020-0329-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32839582/
6. Chavez, Efren, Rodriguez, Juanly, Drexler, Yelena, Fornoni, Alessia. 2022. Novel Therapies for Alport Syndrome. In Frontiers in medicine, 9, 848389. doi:10.3389/fmed.2022.848389. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35547199/