賽業(yè)生物《每周一鼠》，每周五更新，為大家講解一個(gè)小鼠模型的故事，希望對大家了解不同的小鼠模型有所幫助。今天和大家見面的是Ngfr基因敲除小鼠。

Ngfr基因
神經(jīng)生長因子受體Ngfr基因包含一個(gè)胞外結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域包含四個(gè)40個(gè)氨基酸組成的重復(fù)序列，該結(jié)構(gòu)域的保守區(qū)域包含6個(gè)半胱氨酸殘基，以及一個(gè)富含絲氨酸/蘇氨酸的區(qū)域、一個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和一個(gè)由155個(gè)氨基酸組成的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域。其中，富含半胱氨酸的區(qū)域包含神經(jīng)生長因子結(jié)合域。與該基因相關(guān)的疾病包括結(jié)節(jié)性癢疹和浸潤性基底細(xì)胞癌。與該基因相關(guān)通路有HGF信號通路和CREB通路。
 

表1. Ngfr的基本信息。
備注：標(biāo)有√的意為賽業(yè)紅鼠資源庫有該種保存狀態(tài)的小鼠。
 

 

圖1. NGFR蛋白結(jié)構(gòu)。

Ngfr基因敲除小鼠
在2011年的一項(xiàng)研究中，研究人員通過在4~6號外顯子之間插入loxP-Neo-loxP元件導(dǎo)致Ngfr（p75^NTR）基因被破壞（圖2），從而喪失基因功能。
 

圖2. p75^NTR基因敲除小鼠打靶策略^[7]。

該基因的純合敲除小鼠在初期生長速度緩慢，在提尾懸空時(shí)，表現(xiàn)出后肢緊握反應(yīng)的神經(jīng)性表型。除此之外，該基因純合敲除小鼠還有坐骨神經(jīng)直徑減小，坐骨神經(jīng)的兩種（小直徑無髓和輕度有髓）軸突數(shù)量減少的現(xiàn)象（圖3-4）。
 

圖3. p75^NTR-KO/KO小鼠的生長情況。

A. p75NTR-KO/KO小鼠（右）在4周齡時(shí)比其對照同窩小鼠（左）小。B. 3周齡到12周齡的敲除小鼠（紅線）和對照小鼠（藍(lán)線）之間大小差異的折線圖（每組使用3只小鼠）^[7]。
 

圖4. p75NTR-KO/KO的神經(jīng)系統(tǒng)缺陷。當(dāng)尾巴被懸停時(shí)，p75^NTR-KO/KO（b）和 p75^NTR/Wnt1-Cre（d）都顯示出異常的后肢“緊握”反應(yīng)，而相應(yīng)的對照小鼠（a和c）顯示出正常的“伸展”反應(yīng)。與對照組（e）相比，成年（1-3個(gè)月大） p75^NTR（f）的坐骨神經(jīng)直徑減少約30%。g. 條形圖顯示對照和p75^NTR之間軸突直徑差異。i. 與對照組相比，p75^NTR坐骨神經(jīng)的小直徑無髓鞘和輕度有髓鞘軸突的數(shù)量在統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著減少（h）。

此外，研究人員通過將p75^NTR-FX/FX小鼠與轉(zhuǎn)基因Wnt1-Cre小鼠雜交產(chǎn)生了組織特異性p75 ^NTR小鼠，該品系小鼠表現(xiàn)出后肢異常緊縮，背根神經(jīng)節(jié)數(shù)量減少的表型^[7]。
 

圖5. p75^NTR蛋白在p75^NTR/Wnt1-Cre背根神經(jīng)節(jié)中被有效消除。a. 在對照中，p75^NTR可以在神經(jīng)嵴衍生的背根神經(jīng)節(jié) （DRG） 和E10的外側(cè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)柱中檢測到。a'. 識別DRG的更高功率視圖（用白色陰影線圈出）。b. 在p75^NTR/Wnt1-Cre中，p75^NTR存在于外側(cè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)柱中，但不存在于DRG中。

小結(jié)
Ngfr功能的喪失會(huì)影響HGF信號通路的功能，該信號通路與腫瘤相關(guān)，因此該基因的突變可應(yīng)用于浸潤性基底細(xì)胞癌的相關(guān)研究。此外，Ngfr基因與CREB通路有關(guān)，研究表明，該通路對神經(jīng)系統(tǒng)具有重要的調(diào)節(jié)作用。

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