TMEM119-CreERT2在神经科学研究中的应用及相关小鼠模型的介绍_abio生物试剂品牌网

abiopp7个月前未命名141

作为大脑的“免疫哨兵”,小胶质细胞既能在神经发育时修剪突触、塑造神经网络,又能在炎症反应中清除病原体和细胞碎片,还能在血管损伤、神经退行性疾病等多种场景中快速响应扰动 [1-2]。要深入探究其在健康与疾病中的作用并挖掘治疗潜力,我们亟需一把能够精准识别和操控它们的“金钥匙”。而TMEM119,正是这把备受瞩目的“钥匙”,有望为小胶质细胞研究撕开一个突破口。


小胶质细胞在中枢神经系统(CNS)中的功能 [3]

1. TMEM119:小胶质细胞的“身份卡”与未来疗法的新希望
TMEM119被广泛认为是实质性小胶质细胞的高度特异性标志物,这使其在神经科学研究中具有显著优势。研究表明,Tmem119 mRNA在中枢神经系统(CNS)中高度富集,而来自骨髓的外周浸润性巨噬细胞则不表达TMEM119蛋白 [4]。这意味着,通过TMEM119,我们能精准区分大脑常驻小胶质细胞与那些在神经炎症或损伤时可能“入侵”的“外来和尚”——外周浸润性巨噬细胞。在复杂的神经炎症和神经退行性疾病中,这种区分至关重要,因为它们可能扮演着截然不同的角色,对疾病进程产生截然不同的影响。因此,TMEM119提供了一个清晰的“界线”,帮助科学家们深入剖析这些细胞的真实身份和功能。尽管在某些病理条件下TMEM119的表达可能会发生动态调整,甚至在病理激活的小胶质细胞中下调,但这丝毫不能掩盖它在稳态小胶质细胞中高度特异性的价值,使其成为研究小胶质细胞谱系和功能的强大工具 [5]

此外,Tmem119的动态变化同样具有研究价值。在阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病模型中,其表达显著下调。研究发现,TMEM119的过表达在AD小鼠中显著促进了淀粉样β(Aβ)蛋白的清除并改善了小鼠的认知功能 [6]。这无疑为AD的治疗开启了一扇新的窗户,预示着TMEM119可能成为未来AD治疗的潜在靶点。

2. 大脑之外:Tmem119在骨骼生物学及其他领域的作用
跳出神经领域,Tmem119(又称成骨细胞诱导因子,OBIF)在骨骼系统中同样角色关键。它能够促进成肌细胞向成骨细胞的分化,参与骨骼重塑通路 [7-8]。Tmem119可能在骨肉瘤中作为癌基因发挥作用,其表达水平与肿瘤大小、临床分期、远处转移和总生存期密切相关 [9]。此外,Tmem119还参与睾丸发育,对正常的精子发生和睾丸晚期分化至关重要 [10]

3. Tmem119-CreERT2小鼠
将Tmem119的“空间定位”与CreERT2重组酶的“时间调控”结合,可以为小胶质细胞研究提供“精准可控的基因编辑工具”。赛业生物利用基因编辑技术开发了Tmem119-CreERT2小鼠模型(产品编号:C001826),将他莫昔芬(Tamoxifen)诱导型CreERT2重组酶元件整合到小鼠Tmem119基因的终止密码子处。这种构建策略使得CreERT2重组酶的表达模式与小鼠内源性Tmem119基因相似。当该品系小鼠与含有loxP位点的小鼠杂交后,经他莫昔芬诱导后可在小胶质细胞中发生由Cre重组酶介导的loxP位点间的序列重组。Tmem119-CreERT2小鼠可用于中枢神经系统常驻小胶质细胞的功能以及骨发育、成骨细胞分化和成骨肉瘤的研究。

将Tmem119-CreERT2小鼠与Rosa26-LSL-tdTomato小鼠交配,当子代小鼠发育到一定周龄时进行他莫昔芬(Tamoxifen,Tam)诱导处理。CreERT2酶介导的重组在他莫昔芬诱导后将导致tdTomato蛋白在子代Cre阳性细胞中表达。诱导完成后,采集小鼠脑部组织并通过免疫荧光染色(IF)检测Cre重组酶介导的荧光发生情况。其表达验证结果如下所示:


 他莫昔芬诱导后Cre重组酶在海马区的表达情况。


他莫昔芬诱导后Cre重组酶在大脑皮层的表达情况。

根据组织学分析,实验组(G1-G4)小鼠的海马区和大脑皮层中均存在绿色荧光信号,显示在此类组织中已发生Cre重组。在海马区和大脑皮层中检测出大量红色荧光,红色荧光与绿色荧光绝大部分发生重合,表明模型在IBA1+小胶质细胞中发生了Cre重组。

参考文献

  • Colonna M, Butovsky O. Microglia Function in the Central Nervous System During Health and Neurodegeneration. Annu Rev Immunol. 2017 Apr 26;35:441-468.
  • KAIser T, Feng G. Tmem119-EGFP and Tmem119-CreERT2 Transgenic Mice for Labeling and Manipulating Microglia. eNeuro. 2019 Aug 26;6(4):ENEURO.0448-18.2019.
  • Bobotis BC, Halvorson T, Carrier M, Tremblay MÈ. Established and emerging techniques for the study of microglia: visualization, depletion, and fate mapPIng. Front Cell Neurosci. 2024 Feb 15;18:1317125.
  • Bennett ML, Bennett FC, Liddelow SA, Ajami B, Zamanian JL, Fernhoff NB, Mulinyawe SB, Bohlen CJ, Adil A, Tucker A, Weissman IL, Chang EF, Li G, Grant GA, Hayden Gephart MG, Barres BA. New tools for studying microglia in the mouse and human CNS. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Mar 22;113(12):E1738-46.
  • Ma W, Oswald J, Rios Angulo A, Chen Q. Tmem119 expression is downregulated in a subset of brain metastasis-associated microglia. BMC Neurosci. 2024 Feb 2;25(1):6.
  • Liu J, Wang Z, Liang W, Zhang Z, Deng Y, Chen X, Hou Z, Xie Y, Wang Q, Li Y, Bai C, Li D, Mo F, Wang H, Wang D, Yuan J, Wang Y, Teng ZQ, Hu B. Microglial TMEM119 binds to amyloid-β to promote its clearance in an Aβ-depositing mouse model of Alzheimer's disease. Immunity. 2025 Jul 8;58(7):1830-1846.e7.
  • Kawao N, Matsumura D, Yamada A, Okumoto K, Ohira T, Mizukami Y, Hashimoto D, Kaji H. Tmem119 is involved in bone anabolic effects of PTH through enhanced osteoblastic bone formation in mice. Bone. 2024 Apr;181:117040.
  • Yamada A, Kawao N, Mizukami Y, Kaji H. Roles of Transmembrane Protein 119 in the Effects of Transforming Growth Factor-β on Mouse Bone Cells. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2025 May;133(5):246-252.
  • Jiang ZH, Peng J, Yang HL, Fu XL, Wang JZ, Liu L, Jiang JN, Tan YF, Ge ZJ. Upregulation and biological function of transmembrane protein 119 in osteosarcoma. Exp Mol Med. 2017 May 12;49(5):e329.
  • Mizuhashi K, Chaya T, Kanamoto T, Omori Y, Furukawa T. Obif, a Transmembrane Protein, Is Required for Bone Mineralization and Spermatogenesis in Mice. PLoS One. 2015 Jul 24;10(7):e0133704.
{"weibo":"1","wechat":"1","qq":"1","qzone":"1","douban":"1","linkedin":"1","diandian":"1","facebook":"1","twitter":"1","google":"1"}

相关文章

NK细胞衍生的外泌体:免疫调节与临床潜力_abio生物试剂品牌网

NK细胞衍生的外泌体:免疫调节与临床潜力_abio生物试剂品牌网

一、NK细胞与免疫防御 自然杀伤细胞(NK细胞)是固有免疫系统核心组分,通过识别异常细胞(如肿瘤细胞和病毒感染细胞)并释放穿孔素、颗粒酶及细胞因子(如IFN-γ),发挥直接杀伤和免疫调控作用。其活...

Dataray中红外分析仪精密测量:中红外光子学中的低损耗SiGe波导_abio生物试剂品牌网

Dataray中红外分析仪精密测量:中红外光子学中的低损耗SiGe波导_abio生物试剂品牌网

中红外集成光子学近年来因其广泛的关键应用而备受关注,如危害探测,大气中红外自由空间数据传输,光谱学,天体光子学或军事成像。 法国的纳米科学与纳米技术中心首次研究了在工业规模200mm晶圆上生长的中...

微量转录组测序揭示TET酶在动物卵母细胞成熟和孤雌胚胎发育中的作用_abio生物试剂品牌网

微量转录组测序揭示TET酶在动物卵母细胞成熟和孤雌胚胎发育中的作用_abio生物试剂品牌网

易小结 单细胞组学技术为探明哺乳动物卵母细胞早期生长分子机制提供了新机遇。此前,单细胞DNA甲基化(scBS-seq)与转录组测序(Smart-seq2)已揭示猪生发泡卵母细胞成熟的关键调控机制,阐明...

CD45.1/CD45.2、Thy1.1/Thy1.2、OT-1/OT-2小鼠的介绍及区别_abio生物试剂品牌网

CD45.1/CD45.2、Thy1.1/Thy1.2、OT-1/OT-2小鼠的介绍及区别_abio生物试剂品牌网

免疫学研究中有一些常用的小鼠,对于新手来讲,他们名称相近,容易混淆,往往又需要搭配使用,今天小编就带大家一探究竟。   CD45.1和CD45.2 CD45也被称为白细胞共同抗原(le...

传统ELISA的不足及微量点样仪在微型化ELISA中的应用_abio生物试剂品牌网

传统ELISA的不足及微量点样仪在微型化ELISA中的应用_abio生物试剂品牌网

精确喷点: 实现更快、更大规模诊断开发的关键 长期以来,酶联免疫吸附测定(ELISA)一直是临床和研究领域检测分析物的基准。虽然有效,传统的ELISA耗费资源,操作时间长,并且不适合高通量和多重应用...

禽病原料-禽流感病毒h7N9蛋白的分子特征、生物学功能及疫苗应用_abio生物试剂品牌网

禽病原料-禽流感病毒h7N9蛋白的分子特征、生物学功能及疫苗应用_abio生物试剂品牌网

禽流感病毒 H7N9 亚型中的 “H7” 蛋白(血凝素,Hemagglutinin, HA)是决定该病毒致病性、抗原性及宿主嗜性的关键表面糖蛋白。作为一种曾引发人类感染和死亡的亚型(2013 年首次在...