Kcnj11-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Kcnj11-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-20238

品系全称

C57BL/6JCya-Kcnj11em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-16514-Kcnj11-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Kcnj11-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-20238) 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
potassium inwardly rectifying channel, subfamily J, member 11
基因别称
Kir6.2,mBIR
染色体号
Chr 7 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_010602 | Ensembl: ENSMUST00000211674
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1
敲除长度
~3.2 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:107501Homozygotes for a targeted null mutation exhibit impaired insulin secretion, mild glucose intolerance, reduced glucagon secretion in response to hypoglycemia, hypoxia-induced seizure susceptibility, and stress-induced arrhythmia and sudden death.
KCNJ11,也称为内向整流钾通道亚家族J成员11,是ATP敏感性钾通道(KATP)的Kir6.2亚基的编码基因。KATP通道在葡萄糖刺激的胰岛素分泌途径中起着关键作用,它负责调节胰岛素的分泌。KCNJ11基因的突变会导致胰岛素分泌的失调,其中失活突变会导致胰岛素过度分泌,从而引起先天性高胰岛素血症;而激活突变则会导致相反的表型,即糖尿病。

在先天性高胰岛素血症和糖尿病的患者中,ABCC8和KCNJ11基因是最常见的致病性变异基因。这些基因编码β细胞ATP敏感性钾通道的亚单位,该通道是葡萄糖刺激的胰岛素分泌途径中的关键组成部分。这些基因的突变会导致胰岛素分泌失调,失活突变会导致胰岛素过度分泌,从而导致先天性高胰岛素血症;而激活突变则会导致相反的表型,即糖尿病[1]。

除了先天性高胰岛素血症和糖尿病,KCNJ11基因还与妊娠糖尿病有关。妊娠糖尿病是孕妇中的一种碳水化合物不耐受症状。胰岛素生产和分泌的异常是妊娠糖尿病的病理生理基础。钾通道在胰岛素生产和分泌中起着重要作用。钾通道家族包括内向整流钾通道亚家族J成员11(KCNJ11)和电压门控K+通道(KCNQ1)。研究发现,KCNJ11基因多态性可能与妊娠糖尿病的风险相关。然而,目前的研究结果表明,KCNJ11基因多态性并不是妊娠糖尿病的重要风险因素[2]。

此外,KCNJ11基因还与骨关节炎有关。骨关节炎是一种导致残疾的主要疾病,而骨关节炎改良药物(DMOADs)可能代表治疗上的重要进展。研究表明,某些抗糖尿病药物靶点可能改变骨关节炎的疾病进展,为开发针对骨关节炎的靶向DMOADs提供潜在的策略。研究发现,KCNJ11基因的表达与骨关节炎风险降低相关,并且与至少一个骨关节炎表型共定位。这表明抗糖尿病药物在骨关节炎治疗中可能具有潜在的疗效[3]。

KCNJ11基因还与类风湿性关节炎有关。类风湿性关节炎是一种自身免疫性疾病,尽管治疗方法不断增多,但许多患者仍未达到治疗目标。研究发现,噻唑烷二酮类药物的使用与类风湿性关节炎风险降低相关。通过孟德尔随机化研究,发现噻唑烷二酮类药物靶基因的遗传变异与类风湿性关节炎风险降低相关。这表明噻唑烷二酮类药物在类风湿性关节炎预防中可能具有潜在的应用价值[4]。

KCNJ11基因突变还与垂体柄中断综合征和肝硬化相关。垂体柄中断综合征是一种先天性疾病,常伴有垂体激素缺乏。研究发现,KCNJ11基因的失活突变与垂体柄中断综合征和肝硬化相关。该基因突变导致的早期高胰岛素血症和雌激素缺乏可能对患者的生长和代谢产生影响,从而导致肝硬化[5]。

此外,KCNJ11基因突变还与葡萄糖代谢异常的连续谱有关。KCNJ11基因突变引起的单基因疾病较为罕见,且容易误诊。研究发现,KCNJ11基因突变与新生儿糖尿病、青少年发病的成人糖尿病13(MODY13)、2型糖尿病(T2DM)和婴儿持续性高胰岛素血症性低血糖症(PHHI)的发生有关。这表明KCNJ11基因突变可以导致不同类型和不同程度的葡萄糖代谢异常,需要根据患者的疾病特征及时发现并给予合理的精准治疗[6]。

KCNJ11基因多态性与2型糖尿病的发生也有关。研究发现,KCNJ11基因的rs5210多态性与2型糖尿病的发生相关。然而,由于样本量较小,需要更大规模的研究来确定KCNJ11基因多态性是否可以作为2型糖尿病的风险标志[7]。

另外,MIR4532基因变异体rs60432575对KCNJ11的表达和磺脲类药物刺激的胰岛素分泌有影响。研究发现,MIR4532 rs60452575 G>A变异体可以破坏hsa-miR-4532与KCNJ11的3'非翻译区的结合,从而降低KCNJ11的表达和磺脲类药物刺激的胰岛素分泌。这表明MIR4532 rs60452575变异体可能是磺脲类药物治疗的潜在预测因素[8]。

KCNJ11基因多态性对2型糖尿病风险的影响存在人群特异性。研究发现,KCNJ11基因的rs5219多态性与2型糖尿病的风险相关。然而,这种相关性在不同人群之间存在差异。在东亚人群和全球人群中,KCNJ11 rs5219多态性与2型糖尿病的风险相关,但在南亚人群中没有发现这种关联[9]。

最后,KCNJ11基因在骨骼肌功能中也发挥着重要作用。KCNJ11基因敲除小鼠表现出肌肉力量减弱和虚弱。研究发现,KCNJ11基因在骨骼肌功能中可能起作用,其基因型可能影响肉类的嫩度。这表明KCNJ11基因和相关的基因在肌肉嫩度中起着重要作用[10]。

综上所述,KCNJ11基因在多种疾病中发挥着重要作用,包括先天性高胰岛素血症、糖尿病、妊娠糖尿病、骨关节炎、类风湿性关节炎、垂体柄中断综合征、肝硬化和葡萄糖代谢异常。KCNJ11基因的突变和多态性与这些疾病的发生和进展密切相关。深入研究KCNJ11基因的功能和作用机制,有助于我们更好地理解这些疾病的病理生理过程,为疾病的诊断、治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. De Franco, Elisa, Saint-Martin, Cécile, Brusgaard, Klaus, Bellanné-Chantelot, Christine, Flanagan, Sarah E. 2020. Update of variants identified in the pancreatic β-cell KATP channel genes KCNJ11 and ABCC8 in individuals with congenital hyperinsulinism and diabetes. In Human mutation, 41, 884-905. doi:10.1002/humu.23995. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32027066/
2. Majcher, Sandra, Ustianowski, Przemysław, Malinowski, Damian, Dziedziejko, Violetta, Pawlik, Andrzej. 2022. KCNJ11 and KCNQ1 Gene Polymorphisms and Placental Expression in Women with Gestational Diabetes Mellitus. In Genes, 13, . doi:10.3390/genes13081315. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35893051/
3. Fu, Kai, Si, Shucheng, Jin, Xinzhong, Gao, Youshui, Hunter, David J. 2024. Exploring antidiabetic drug targets as potential disease-modifying agents in osteoarthritis. In EBioMedicine, 107, 105285. doi:10.1016/j.ebiom.2024.105285. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39153411/
4. Qin, Chenxi, Diaz-Gallo, Lina-Marcela, Tang, Bowen, Askling, Johan, Hägg, Sara. 2023. Repurposing antidiabetic drugs for rheumatoid arthritis: results from a two-sample Mendelian randomization study. In European journal of epidemiology, 38, 809-819. doi:10.1007/s10654-023-01000-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37052755/
5. Liu, Zhaoxiang, Zhao, Wenhui, Cao, Chenxiang, Jin, Chenxi, Xiao, Jianzhong. 2023. Pituitary stalk interruption syndrome and liver cirrhosis associated with diabetes and an inactivating KCNJ11 gene mutation: a case report and literature review. In Frontiers in endocrinology, 14, 1297146. doi:10.3389/fendo.2023.1297146. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38152125/
6. He, Binbin, Li, Xia, Zhou, Zhiguang. 2020. Continuous spectrum of glucose dysmetabolism due to the KCNJ11 gene mutation-Case reports and review of the literature. In Journal of diabetes, 13, 19-32. doi:10.1111/1753-0407.13114. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32935446/
7. Alqadri, Nada. 2022. Independent case-control study in KCNJ11 gene polymorphism with Type 2 diabetes Mellitus. In Saudi journal of biological sciences, 29, 2794-2799. doi:10.1016/j.sjbs.2022.01.008. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35531169/
8. Chen, Zhang-Ren, He, Fa-Zhong, Liu, Mou-Ze, Zhou, Hong-Hao, Zhang, Wei. 2018. MIR4532 gene variant rs60432575 influences the expression of KCNJ11 and the sulfonylureas-stimulated insulin secretion. In Endocrine, 63, 489-496. doi:10.1007/s12020-018-1754-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30242599/
9. Phani, Nagaraja M, Guddattu, Vasudeva, Bellampalli, Ravishankara, Satyamoorthy, Kapaettu, Rai, Padmalatha S. 2014. Population specific impact of genetic variants in KCNJ11 gene to type 2 diabetes: a case-control and meta-analysis study. In PloS one, 9, e107021. doi:10.1371/journal.pone.0107021. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25247988/
10. Tricarico, Domenico, Selvaggi, Maria, Passantino, Giuseppe, Imbrici, Paola, Zizzo, Nicola. 2016. ATP Sensitive Potassium Channels in the Skeletal Muscle Function: Involvement of the KCNJ11(Kir6.2) Gene in the Determination of Mechanical Warner Bratzer Shear Force. In Frontiers in physiology, 7, 167. doi:10.3389/fphys.2016.00167. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27242541/