Trem2 KO

产品编号：C001207

品系背景：C57BL/6N

传代方案：纯合×纯合

品系描述

Trem2基因编码髓样细胞触发受体2，该蛋白是一种跨膜蛋白，在大脑中由小胶质细胞产生，主要调节小胶质细胞的生存和活化。这种蛋白质与接头蛋白Dap-12结合并召集多种因子，如激酶和磷脂酶C-γ，形成受体信号复合物，激活髓细胞，包括树突状细胞和小胶质细胞。该基因的突变与神经退行性疾病、代谢综合征、癌症等疾病相关。Trem2基因敲除导致Nasu-Hakola病（也称为多囊性脂膜性骨发育不良伴硬化性白质脑病），这是一种罕见的常染色体隐性遗传疾病，其特征是骨折和早发性额颞叶痴呆。一些变异可能会增加患阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的风险。Trem2 KO小鼠可用于研究Trem2功能丧失的生物学后果，也可与APP和tau转基因小鼠杂交，以研究Trem2功能丧失在淀粉样变性和tau病变情况下的影响。该品系纯合小鼠是可存活且可育的。

构建方式

该基因位于17号染色体上，通过基因编辑技术敲除Trem2基因的Exon 2~3。

研究应用

Trem2 KO小鼠可用于阿尔茨海默症、肿瘤、代谢等相关的研究。

文献解读

Xue T, Ji J, Sun Y, Huang X, Cai Z, Yang J, Guo W, Guo R, Cheng H, Sun X. Sphingosine-1-phosphate, a novel TREM2 ligand, promotes microglial phagocytosis to protect against ischemic brain injury. Acta Pharm Sin B. 2022 Apr;12(4):1885-1898.

• 研究背景

S1P是一种重要的糖脂代谢产物，主要通过与S1P受体（S1PRs）结合来发挥生物学功能。先前的研究表明，S1P可能调节小胶质细胞的吞噬作用，但其机制尚不清楚。触发髓样细胞2（TREM2）是一种重要的吞噬介质，细菌、载脂蛋白E（APOE）和磷脂等都是潜在的TREM2配体。研究表明，在某些神经病理过程中，S1P可能参与APOE-TREM2相互作用以调节小胶质细胞吞噬，但具体机制仍不明晰。作者在本研究中探究了缺血性中风过程中S1P和TREM2的相互作用机制。

• 技术路线

计算机模拟预测显示S1P可能是TREM2的配体

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利用MST、SPR和LC-MS/MS等实验技术揭示S1P和TREM2的结合

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细胞转染、点突变分析和细胞系敲低等体外实验证明S1P靶向TREM2的促吞噬作用和其结合位点

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敲除小鼠Trem2基因证明S1P和TREM2介导的吞噬在的体内保护作用并探究其机制

• 动物实验

在本研究的前一部分，研究人员使用计算机模拟预测出S1P可能是TREM2的配体，并利用微量热力学（MST）、表面等离子共振（SPR）和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）证明了S1P是一种新型的TREM2配体。后续的一系列体外实验，如CHO细胞转染、小胶质细胞TREM2敲低和点突变分析，进一步证明了S1P靶向TREM2的促吞噬作用，且D104位点是两者结合的关键残基。为了进一步确认TREM2和S1P或S1P类似物（FTY720）的体内关系，作者使用了Trem2基因敲除小鼠（Trem2-KO，由赛业生物提供，产品编号：C001207）来研究FTY720在小胶质细胞吞噬中的关键作用。实验数据显示，FTY720可以显著促进野生型小鼠的吞噬作用，但在Trem2-KO小鼠体内，FTY720的促吞噬作用被消除（图1. A-C），这强调了TREM2在S1P/FTY720诱导的促吞噬作用中的重要性。而后作者在大鼠体内的研究表明急性脑缺血期缺乏S1P，而FTY720治疗可以弥补S1P的不足，从而产生神经保护作用。为确定TREM2介导的吞噬增强在神经保护中的参与，作者研究了Trem2-KO小鼠的梗死体积和神经功能缺陷。结果显示，TREM2缺陷显著减少了FTY720的保护作用，如梗死体积（图1. E-F）和神经功能缺陷（图1. G）。

图1. Trem2-KO小鼠体内S1P/FTY720诱导的促吞噬作用消失导致梗死体积和神经功能缺陷恶化

后续作者进一步探讨了S1P介导的小胶质细胞吞噬神经元的机制。研究表明，FTY720通过显著增加被小胶质细胞包裹的载脂蛋白E（APOE）阳性细胞数量来介导小胶质细胞对凋亡神经元的识别和吞噬作用：载有S1P的APOE由小胶质细胞释放，并通过LDL受体相关蛋白1B（LRP1B）与凋亡神经元结合，从而诱导小胶质细胞吞噬凋亡神经元。

综上所述，该研究证明了在缺血性卒中中，S1P与TREM2相互作用以增加小胶质细胞的吞噬作用，并发挥神经保护作用。同时，凋亡神经元表现出增加的膜LRP1B表达，以介导S1P-TREM2诱导的清除作用。