Cell Discovery | 王福俤團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)錳轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Slc39a14突變引發(fā)帕金森綜合征新機(jī)制


當(dāng)我們在選擇基因敲除小鼠時,往往會糾結(jié),到底是選擇普通敲除小鼠(KO小鼠),還是條件性敲除小鼠(flox小鼠)呢?選擇KO小鼠和flox小鼠有什么差別呢?下面我們分享的這篇文章也許能給你思路。



2017年7月18日,鄭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院和浙江大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院王福俤研究團(tuán)隊(duì)在NPG新刊Cell Discovery雜志上發(fā)表了題為Manganese transporter Slc39a14 deficiency revealed its key role in maintaining manganese homeostasis in mice的文章,揭示了SLC39A14在維持體內(nèi)錳平衡中的重要性。


文中使用的Slc39a14 flox 小鼠由南模生物構(gòu)建。


錳是人體必需的微量元素,但是錳的過量蓄積會引起神經(jīng)毒性。有研究發(fā)現(xiàn),跨膜金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SLC39A14的基因突變會導(dǎo)致腦中的錳蓄積并呈現(xiàn)早發(fā)型帕金森樣病變,因此也提出腦組織錳蓄積是由于SLC39A14缺失導(dǎo)致肝臟的錳攝取和外排發(fā)生障礙的科學(xué)假設(shè)[ref 1]。究竟SLC39A14在錳代謝中起到什么作用?腦組織中錳蓄積是肝臟的SLC39A14缺失導(dǎo)致的嗎?


本文采用Slc39a14普通敲除小鼠模型(Slc39a14 KO小鼠)和Slc39a14 條件性敲除小鼠模型(Slc39a14 flox小鼠)對以上問題進(jìn)行研究。


研究發(fā)現(xiàn),Slc39a14 KO小鼠呈現(xiàn)腦組織錳高度蓄積,并且伴有運(yùn)動神經(jīng)行為功能障礙。但Slc39a14肝臟特異性敲除小鼠(Slc39a14 flox小鼠和Alb-Cre小鼠交配獲得)的表型卻出乎預(yù)料,全身都沒有表現(xiàn)出錳蓄積,也沒有表現(xiàn)出運(yùn)動神經(jīng)障礙,而且即便是高錳飼料喂養(yǎng),小鼠腦組織中錳含量有顯著升高但未見運(yùn)動行為改變。

圖1.jpg


Slc39a14介導(dǎo)肝細(xì)胞錳離子穩(wěn)態(tài)模式圖(本圖來自文章原文)


以上結(jié)果說明Slc39a14在錳穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中起到很關(guān)鍵的作用,但是肝臟中Slc39a14的缺失不足以引起錳離子蓄積。


小編劃重點(diǎn)


Slc39a14 flox小鼠是如何為肝臟洗脫罪名的呢?

肝臟是機(jī)體重要的排毒和代謝器官,Slc39a14 KO小鼠出現(xiàn)很明顯的錳蓄積以及行為學(xué)障礙,通常情況下可能猜想是肝臟中Slc39a14的缺失引起。本文通過Slc39a14 flox小鼠和Alb-Cre小鼠交配,獲得Slc39a14肝臟特異性敲除的小鼠進(jìn)行驗(yàn)證,從而對這一猜想進(jìn)行強(qiáng)有力的反駁。


Slc39a14 flox小鼠還能怎么用?

臨床癥狀以及在體實(shí)驗(yàn)都提示,Slc39a14的全身缺失會引起腦組織錳蓄積,而肝臟中Slc39a14的缺失不足以引起錳蓄積,那么到底是哪個或哪些組織是罪魁禍?zhǔn)??因此后續(xù)的研究中Slc39a14 flox小鼠還能發(fā)揮重要作用:可以通過Slc39a14 flox小鼠和其他組織特異性的小鼠進(jìn)行交配,獲得其他組織特異性敲除Slc39a14的小鼠,對于錳蓄積進(jìn)行更深入的研究。


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