Scart1-KO 基因敲除小鼠

Scart1，也称为Scavenger Receptor Cysteine-Rich type I transmembrane molecule 1，是一种属于免疫系统的膜结合和分泌蛋白。它主要表达于T淋巴细胞，包括CD4+和CD8+ T淋巴细胞，并且与γδ T细胞受体相关。Scart1的基因编码一个含有信号肽、5个SRCR域和一个潜在细胞质域的蛋白质。Scart1在免疫系统中可能作为辅助受体发挥作用，参与T细胞的功能调节。

在单细胞RNA测序分析中，Scart1+ Vγ6+ T细胞被识别为一个高度同质化的群体，与Scart2+ IL-17-producing Vγ4+ T细胞相比具有不同的特征。这些Vγ6+ T细胞在胸腺、外周淋巴结和皮肤中表现出组织特异性，特别是在皮肤中，它们表现出组织特异性基因表达特征，包括稳定状态下IL-17A和amphiregulin细胞因子的产生，以及高表达的抗凋亡Bcl2a1蛋白家族。这些发现表明Scart1+ Vγ6+ T细胞能够进行组织特异性功能适应性改变，以维持其在皮肤中的效应细胞状态[1]。

在克隆和特征描述中，Scart1的cDNA编码一个由989个氨基酸组成的蛋白质链，组织为I型跨膜蛋白，包含8个细胞外SRCR域，随后是一个跨膜区域和一个细胞质域。细胞质域包含两个潜在的src激酶共识底物序列，三个其他潜在的磷酸化位点，以及两个潜在的内部化基序。通过选择性剪接，存在两种可能分泌的形式，它们缺少跨膜区域。小鼠Scart1基因位于染色体7上，基因组分析表明该基因跨越12.86 kb，包含14个外显子。定量实时PCR分析表明，小鼠Scart1 mRNA在淋巴结、气管和肺中高表达，在胸腺、脾脏、皮肤和胃肠道组织中低表达。通过比较Scart1与其他SRCR超家族成员的域组织和细胞质域，发现Scart1与SRCR超家族的WC1家族高度相关。此外，通过使用小鼠Scart1 cDNA序列在人类基因组数据库中搜索，发现了一种与小鼠Scart1高度同源的新型人类清道夫受体半胱氨酸富集分子[2]。

在人类清道夫受体半胱氨酸富集分子的特征描述中，人类SCART1（hSCART1）主要由CD4+和CD8+ T淋巴细胞表达。hSCART1基因位于染色体10的q26.3区域，与小鼠基因组中mSCART1的位置具有同线性。hSCART1的初级结构通过分子克隆得到确定，最长的cDNA序列为2200 bp，编码一个由信号肽、5个SRCR域和一个在框内的潜在细胞质域组成的蛋白质。已经分离出较短的剪接形式。定量实时PCR分析表明，hSCART1主要由CD4+和CD8+ T淋巴细胞表达，它们具有αβ或γδ T细胞受体。实时PCR分析显示，hSCART1在小肠和结肠中高表达。针对hSCART1 N端肽的抗体在小肠、胃和胆囊的一组细胞中染色，并且还染色胎盘绒毛。因此，hSCART1在mRNA和蛋白质水平的特征表明，该蛋白质可能在免疫系统中发挥作用，可能作为αβ和γδ T细胞上的辅助受体[3]。

在基因组范围内关联研究中，CNV与Holstein奶牛的蹄健康性状之间存在关联。这项研究旨在确定CNV，并评估它们与蹄健康性状之间的关联。在5,845头动物中确定了23,256个CNV，涵盖了1,645个基因组区域。14个基因组区域含有结构变异，包括9个缺失和5个重复，与至少一个研究的蹄健康性状相关。这些性状包括指间皮炎、蹄部溃疡、蹄部侵蚀、蹄部溃疡、白色线病变、蹄部出血和指间增生；没有区域与趾部溃疡相关。20个候选基因与这些性状相关的区域重叠，包括SCART1、NRXN2、KIF26A、GPHN和OR7A17。在这项研究中，可以归因于PRAME（在黑色素瘤中优先表达的抗原）基因对感染性蹄部病变的影响。几乎所有与无感染性蹄部病变相关的基因都与已知的代谢疾病有关。本研究中获得的关于相关CNV的知识可以提高估计育种值的准确性，从而进一步提高加拿大荷斯坦种群中这些性状的遗传增益，从而减少由于跛行导致的动物非自愿损失[4]。

在个体基因组位点与肺炎易感性相关的mRNA水平研究中，从每只山羊的颈静脉采血，提取DNA和RNA。通过PCR-DNA测序确定了SLC11A1、CD-14、CCL2、TLR1、TLR7、TLR8、TLR9、β防御素、SP110、SPP1、BP1、A2M、ADORA3、CARD15、IRF3和SCART1 SNP，这些SNP已被发现与肺炎的抵抗/易感性相关。根据发现的SNP进行卡方分析，肺炎和健康山羊之间存在显著差异。研究免疫标记物的mRNA水平在肺炎山羊中明显高于健康山羊。这些发现支持使用免疫基因表达谱和核苷酸变异作为肺炎易感性/抵抗性的生物标志物，并提供了一种实用的管理技术，用于Baladi山羊。这些结果还表明，通过使用与动物抵抗感染能力相关的遗传标记进行选择性育种，可以降低山羊的肺炎发生率[5]。

综上所述，Scart1是一种在免疫系统中发挥重要作用的蛋白质，参与T细胞的功能调节和组织特异性适应性改变。Scart1在多种组织中表达，并在皮肤中表现出组织特异性基因表达特征，表明其在维持皮肤免疫稳态中具有重要作用。此外，Scart1的基因变异与蹄健康性状和肺炎易感性相关，表明其在动物健康和疾病发生中具有重要作用。因此，Scart1的研究有助于深入理解其在免疫系统中的功能，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。