Il12rb1 KO

产品编号：C001214

品系背景：C57BL/6N

繁殖：纯合×纯合

品系描述

白细胞介素12受体亚基β-1（Interleukin 12 receptor subunit beta 1, IL12RB1）基因编码的蛋白质是造血素受体超家族的I型跨膜蛋白成员，这种蛋白质以低亲和力与白细胞介素12（IL12）结合，是白细胞介素12受体的一个亚单位。IL12RB1蛋白形成二硫键连接的寡聚体是其与IL12结合活性所必需的，该蛋白和IL12RB2蛋白的共表达导致IL12高亲和力结合位点的形成和IL12依赖性信号传导的重建。IL12RB1基因突变会损害产生白细胞介素17（IL17）的T淋巴细胞的发育，并导致个体对分枝杆菌和沙门氏菌感染的易感性增加，其可变剪接产生了多个转录本变体。

本模型为Il12rb1基因缺失小鼠，利用基因编辑技术敲除人IL12RB1基因在小鼠体内的同源基因Il12rb1。据文献报道，该小鼠模型体内Il12rb1的缺失导致其在响应IL-12或LPS处理时表现出血清IFN-γ水平的降低，来自Il12rb1 KO纯合小鼠中由凝集素Con A激活的脾细胞仅表达低亲和力的IL12结合位点，且不能增殖或产生干扰素γ（IFN-γ）以响应IL12。此外，Il12rb1 KO纯合小鼠NK细胞响应IL12的裂解活性存在缺陷，对内毒素入侵的体内免疫反应也有一定损伤^[1]。该小鼠纯合突变是可存活且可育的。

构建方式

Il12rb1基因位于小鼠8号染色体上，利用基因编辑技术，敲除了该基因的2~8号外显子。

图1. Il12rb1 KO小鼠打靶策略示意图

研究应用

自身免疫病、感染类疾病、免疫细胞和系统研究。

文献解读

Wang X, Jia L, Liu Y, Wang J, Qiu C, Li T, Zhang W, Zhu Z, Wu J, Wan Y. Immune Correlates of Disseminated BCG Infection in IL12RB1-Deficient Mice. Vaccines (Basel). 2022 Jul 19;10(7):1147.

• 研究背景

白介素12（IL-12）通过其受体IL-12R向下游的信号传导是1型免疫反应的关键。IL-12R是由IL-12Rβ1和IL-12Rβ2组成的异质二聚体，IL-12Rβ1是IL-12和IL-23受体共有条链，该链的缺失可导致IL-12和IL-23信号传导的缺失，使宿主易受细胞内微生物感染。目前对IL12RB1缺陷对抗微生物感染的影响了解较少，作者在本研究中对IL12RB1缺陷会增加结核病和沙门菌病的易感性，但结核病的复发很少，而沙门菌病的复发更为频繁且卡介苗接种后的IL12RB1缺陷个体仍能预防随后的环境性结核杆菌感染的现象做了进一步研究，扩大了对IL12RB1功能的理解。

• 技术路线

小鼠体内Il12rb1的缺失会破坏卡介苗（结核杆菌疫苗）的体内封闭性

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检测肺部细胞因子变化初步确定Il12rb1-KO小鼠在接种卡介苗后的免疫反应的变化

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通过多种实验方法检测IL12RB1缺乏对卡介苗先天性和适应性免疫的影响

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对多种免疫因素进行分析以确定在IL12RB1缺乏情况下影响卡介苗免疫的因子

• 动物实验

为了研究IL12RB1的缺乏对卡介苗体内遏制的影响，作者对Il12rb1基因敲除小鼠（Il12rb1-KO，由赛业生物提供，产品编号：C001214）进行卡介苗接种并检测了CFU计数和免疫因子等指标，结果显示接种后Il12rb1-KO小鼠的体重则稳步上升且全身、脾脏和肺部的卡介苗计数均高于野生型小鼠（图1），表明IL12RB1的缺乏对卡介苗介导的免疫存在明显的影响。

图1. Il12rb1-KO小鼠和野生型小鼠肺部和脾脏中卡介苗（BCG）细菌负荷的比较

为了解IL12RB1缺乏对卡介苗先天免疫反应的影响，作者分析了Il12rb1-KO小鼠肺部14种先天因子的转录水平变化。结果显示在接种卡介苗后，Il12rb1-KO小鼠的先天免疫反应与野生型小鼠明显不同（图2. a），Il12rb1-KO小鼠体内IFN-γ和TNF-α的水平下降（图2. b-c, e-f），而IL-17的水平上升（图2. d, g），表明Il12rb1基因的缺失减弱了卡介苗接种后的先天免疫反应。

图2. Il12rb1-KO小鼠和野生型小鼠肺部先天性免疫因子和细胞因子表达分析

为进一步研究IL12RB1缺失对卡介苗适应性免疫的影响，作者使用了抗原呈递改进的ELISPOT法测量了纯化蛋白衍生物（PPD）特异性T细胞反应。结果显示Il12rb1-KO小鼠脾脏中分泌PPD特异性IFN-γ的细胞数量低于野生型小鼠，但其血清中的PPD特异性抗体数量更多且小鼠也显现出更强的抗体结合反应，这表明在IL12RB1缺失的情况下，免疫系统可以通过上调抗体反应以补偿细胞免疫功能的丧失（图3）。

图3. Il12rb1-KO小鼠和野生型小鼠体内PPD特异性免疫响应评价

最后，为了确定在Il12rb1-KO小鼠体内与卡介苗免疫相关的免疫因子，作者对卡介苗CFU计数和多个参数进行了分析，发现IFN-γ与CFU计数呈正相关（图4. d-e），而IL-12a与Il12rb1-KO小鼠中卡介苗CFU计数呈负相关（图4. c），表明IL-12a可能有利于遏制IL12RB1缺陷患者的播散性卡介苗感染。

图4. Il12rb1-KO小鼠体内卡介苗CFU计数和多种细胞因子反应的相关性分析

综上所述，该研究证明了针对分枝杆菌的适应性免疫在Il12rb1-KO小鼠体内中并未完全失效，在 IL12RB1缺乏的情况下，单独的IFN-γ反应可能无法抑制卡介苗炎的发生和发展。

参考文献

• Wu C, Ferrante J, Gately MK, Magram J. Characterization of IL-12 receptor beta1 chain (IL-12Rbeta1)-deficient mice: IL-12Rbeta1 is an essential component of the functional mouse IL-12 receptor. J Immunol. 1997 Aug 15;159(4):1658-65.