賽業生物《每周一鼠》，每周五更新，為大家講解一個小鼠模型的故事，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
神經生長因子受體Ngfr基因包含一個胞外結構域，該結構域包含四個40個氨基酸組成的重復序列，該結構域的保守區域包含6個半胱氨酸殘基，以及一個富含絲氨酸/蘇氨酸的區域、一個跨膜結構域和一個由155個氨基酸組成的胞質結構域。其中，富含半胱氨酸的區域包含神經生長因子結合域。與該基因相關的疾病包括結節性癢疹和浸潤性基底細胞癌。與該基因相關通路有HGF信號通路和CREB通路。
 

表1. Ngfr的基本信息。
備注：標有√的意為賽業紅鼠資源庫有該種保存狀態的小鼠。
 

 

圖1. NGFR蛋白結構。

Ngfr基因敲除小鼠
在2011年的一項研究中，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，表現出后肢緊握反應的神經性表型。除此之外，該基因純合敲除小鼠還有坐骨神經直徑減小，坐骨神經的兩種（小直徑無髓和輕度有髓）軸突數量減少的現象（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的神經系統缺陷。當尾巴被懸停時，p75^NTR-KO/KO（b）和 p75^NTR/Wnt1-Cre（d）都顯示出異常的后肢“緊握”反應，而相應的對照小鼠（a和c）顯示出正常的“伸展”反應。與對照組（e）相比，成年（1-3個月大） p75^NTR（f）的坐骨神經直徑減少約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坐骨神經的小直徑無髓鞘和輕度有髓鞘軸突的數量在統計學上顯著減少（h）。

此外，研究人員通過將p75^NTR-FX/FX小鼠與轉基因Wnt1-Cre小鼠雜交產生了組織特異性p75 ^NTR小鼠，該品系小鼠表現出后肢異常緊縮，背根神經節數量減少的表型^[7]。
 

圖5. p75^NTR蛋白在p75^NTR/Wnt1-Cre背根神經節中被有效消除。a. 在對照中，p75^NTR可以在神經嵴衍生的背根神經節 （DRG） 和E10的外側運動神經柱中檢測到。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存在于外側運動神經柱中，但不存在于DRG中。

小結
Ngfr功能的喪失會影響HGF信號通路的功能，該信號通路與腫瘤相關，因此該基因的突變可應用于浸潤性基底細胞癌的相關研究。此外，Ngfr基因與CREB通路有關，研究表明，該通路對神經系統具有重要的調節作用。

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