Serping1 KO

产品编号：C001532

品系全称：C57BL/6JCya-Serping1^em1/Cya

品系背景：C57BL/6JCya

传代建议：纯合与纯合互配

品系描述

SERPING1基因编码一种参与补体级联调节的高度糖基化血浆蛋白，其编码的补体C1抑制剂（C1-INH）是一种重要的多功能血浆糖蛋白，在补体系统、凝血系统和纤维蛋白溶解系统等多个生物系统中发挥着关键作用。尽管C1-INH对多种生理过程至关重要，但它以其遗传性血管性水肿（HAE）的缺陷而闻名。遗传性血管性水肿（HAE），又称为C1抑制物缺乏症，是一种罕见的致残性疾病。患者会周期性地出现严重的水肿，主要影响手臂、腿部、面部、肠道和呼吸道。其流行率约为1/50,000，如影响到呼吸道，未经治疗的死亡率可达20%～30% ^[1]。SERPING1是HAE的主要致病基因，该基因突变会使C1-INH缺失或功能障碍，从而导致血管活性肽缓激肽过度分泌，使血管中液体渗漏到黏膜和皮下等部位，引发局部水肿和肿胀 ^[2]。C1-INH作为维持免疫平衡和防止过度炎症反应的重要蛋白，其缺乏或功能失调的致病机制和治疗药物开发正不断引起各界关注。Serping1基因缺陷小鼠是研究C1抑制物缺乏症的重要工具。

本模型为Serping1基因敲除小鼠，通过基因编辑技术在小鼠体内敲除了与人类SERPING1基因同源的Serping1基因序列。Serping1 KO小鼠体内的C1-INH蛋白缺失，血管通透性明显增加，与人类HAE患者的致病机制和临床症状一致。纯合小鼠能够正常存活并具有繁殖能力。Serping1 KO小鼠可用于遗传性血管性水肿（HAE）致病机制、相关治疗药物的筛选及安全性评估等研究。

构建方式

Serping1基因位于小鼠2号染色体上，通过基因编辑技术敲除该基因3号外显子中的部分（c.159_168 del TCCCCCAGAG）序列。

研究应用

• 遗传性血管性水肿（HAE）的致病机制、HAE治疗药物的开发；
• 补体系统、凝血系统、抗炎等领域的研究。

验证数据

• Serping1 KO小鼠缺少Serping1基因的表达

图1. 7周龄Serping1 KO小鼠和野生型小鼠（WT）体内Serping1基因表达的RT-qPCR检测。结果显示，与野生型小鼠相比，Serping1基因在Serping1 KO小鼠白脂中基本无表达，其在肝脏和肺部的表达明显降低。纯合Serping1 KO小鼠几乎没有Serping1转录本的表达，只检测到少量尚未降解的无义RNA，该基因不再编码全长功能蛋白。（ND：Not detected，未检测到。）

• Serping1 KO小鼠口鼻、前爪和后爪血管通透性增加

图2. Serping1 KO小鼠和野生型小鼠（WT）口鼻、前爪和后爪伊文思蓝（Evans Blue）染色*结果。通过尾静脉注射EB至9周龄小鼠体内（15mg/kg in 100µL PBS），并且每隔5min拍摄小鼠外观以观察活体小鼠的血管通透性。结果显示，随着时间的推移，Serping1 KO小鼠的口鼻和前爪的蓝色逐渐加深，而野生型小鼠的颜色基本无变化，表明Serping1 KO小鼠的血管通透性明显增加（图a）。同样以尾静脉注射EB的方式观察10周龄小鼠的血管通透性，30min后拍摄小鼠照片。结果显示，与野生型小鼠相比，Serping1 KO小鼠口鼻、前爪和后爪颜色变化更深，其血管通透性明显增加（图b）。

*伊文思蓝（Evans Blue，EB）是一种常用的体内血管通透性检测染料，能够量化血管渗漏程度并观察活体小鼠的血管通透性。

• Serping1 KO小鼠存在血管物质对脏器的浸润

图3. 10周龄Serping1 KO小鼠不同组织的外渗情况分析。尾静脉注射EB染料30分钟后，处死小鼠，并对心脏、脾脏、肺部、肾脏、小肠和后爪等组织进行灌流取材和预处理。处理完成后，测量相应样本溶液的吸光度（OD）值以定量不同组织中的EB染料含量。结果显示，Serping1 KO小鼠各组织中都存在不同程度的EB染料渗出，表明小鼠血管通透性的增加导致了血管中的EB染料大量浸润到其他组织。

参考文献

[1]Busse PJ, Christiansen SC. Hereditary Angioedema. N Engl J Med. 2020 Mar 19;382(12):1136-1148.

[2]Genetics Home Reference. (n.d.). Hereditary Angioedema. Retrieved January 5, 2024, from https://medlineplus.gov/genetics/condition/hereditary-angioedema/#frequency