赛业生物《每周一鼠》给大家讲解一个小鼠模型的故事，希望对大家了解不同的小鼠模型有所帮助。今天和大家见面的是Ly6e基因编辑小鼠。                                 

⭐ Ly6e基因简介

该基因属于人类Ly6基因家族，编码糖基脂酰肌醇（GPI）锚定的细胞表面蛋白。该蛋白在T细胞生理、肿瘤发生和免疫调节中起重要作用，还参与调节冠状病毒、SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2的病毒感染。其相关途径包括GPI锚定蛋白质的翻译后修饰合成和蛋白质代谢。

图1.Ly6e蛋白结构                 

⭐ Ly6e相关疾病介绍

LY6E参与调节冠状病毒、SARS-CoV、MERS-CoV等病毒的感染过程，亦在T细胞生理、肿瘤发生和免疫调节中起重要作用。

人畜共患冠状病毒（CoV）对全球健康造成了巨大的威胁，调查研究发现，近20年出现了2种严重急性呼吸系统综合征冠状病毒（SARS-CoV和SARS-CoV-2）和中东呼吸系统综合征冠状病毒（MERS-CoV）[1~3]都与该基因有关。CoV是有包膜的RNA病毒，具有广泛的宿主嗜性，该病毒具有跨物种感染能力。宿主感染CoV后产生的免疫反应复杂，研究表明，部分通过抗病毒干扰素进行调节，然而，抑制该病毒的干扰素刺激基因尚未明确[4，5]。 

⭐ Ly6e小鼠模型表型的介绍

抗病毒表型

Pfaender S等人在3-4号外显子两侧插入loxP位点，再通过与Vav1-iCre小鼠杂交，以产生敲除3和4号外显子序列的造血干细胞特异性敲除小鼠（图1）。研究表明，Ly6e^△HSC（Ly6e^flox/flox；Vav1-iCre）小鼠的骨髓衍生巨噬细胞（BMDM）中的Ly6e mRNA水平降低，Ly6e^△HSC小鼠的BMDM比Ly6e^flox/flox（WT）小鼠的BMDM更容易受到MHV（鼠CoV小鼠肝炎病毒）感染，这表明Ly6e是鼠CoV的限制因子（图1）^[1]。

为进一步确定Ly6e对控制体内CoV感染的重要性，研究人员使用高剂量MHV (5 × 10⁴ PFU) 感染Ly6eΔHSC和Ly6eflox/flox小鼠。研究结果表明，感染MHV第六天Ly6eΔHSC小鼠迅速死亡；感染MHV后3天和5天血清生化指标显示，雌鼠血清中ALT含量升高，肝损伤严重，而雄鼠血清中ALT含量与WT无差异；Ly6eΔHSC与WT小鼠肝病毒载量无差异；Ly6eΔHSC小鼠脾病毒载量显著高于WT小鼠；MHV感染后3天，肝坏死无显著差异；感染后5天，雌性Ly6eΔHSC小鼠肝坏死明显，单核免疫细胞减少（图2-3）。这些结果表明，造血细胞中Ly6e对于控制鼠CoV感染具有重要意义[1]。                        

图1. Ly6e 造血干细胞条件性敲除小鼠的产生

图注：a: Ly6e^△HSC小鼠产生的策略图，通过Ly6e^fl/fl小鼠与转基因Vav1-iCre小鼠以去除LoxP侧翼外显子III和IV来构建；b：Ly6e^fl/fl、Ly6e^fl/+和Ly6e^+/+小鼠的PCR的凝胶电泳；c：骨髓来源的巨噬细胞（BMDM）中的Ly6e基因表达；d：BMDM的感染。

图2. Ly6e△HSC小鼠更容易感染小鼠肝炎病毒

图注：ab：雌性Ly6e^flox/flox和Ly6e^△HSC小鼠注射PBS或MHV后的存活率（a）和体重减轻情况（b）；c~n：感染后3（c~h）或5（i~n）天血清中ALT（c,i）、肝脏（d,j）和脾脏（e,k）中的病毒滴度以及肝坏死和炎症（fh，In）。

图3. Ly6e^△HSC小鼠更容易感染小鼠肝炎病毒

图注：ab：雄性Ly6e^flox/flox和Ly6e^△HSC小鼠注射PBS或MHV后的存活率（a）和体重减轻情况（b）；c~n：感染后3天（c~h）或5天（i~n）血清ALT（c,i）、肝脏（d,j）和脾脏（e,k）中的病毒滴度以及肝坏死和炎症（fh，In）。

⭐ 总结

小鼠Ly6e功能丧失导致的免疫力减低、抗病毒能力降低具有潜在的临床意义，对这一基因的深入研究有助于探讨机体抵御病毒的作用机制，同时亦可用于抗病毒药物和相关疫苗的研制。                                              

⭐ 参考文献

1. Pfaender S, Mar KB, Michailidis E, Kratzel A, Boys IN, V'kovski P, Fan W, Kelly JN, Hirt D, Ebert N, Stalder H, Kleine-Weber H, Hoffmann M, Hoffmann HH, Saeed M, Dijkman R, Steinmann E, Wight-Carter M, McDougal MB, Hanners NW, Pöhlmann S, Gallagher T, Todt D, Zimmer G, Rice CM, Schoggins JW, Thiel V. LY6E impairs coronavirus fusion and confers immune control of viral disease. Nat Microbiol. 2020 Nov;5(11):1330-1339. doi: 10.1038/s41564-020-0769-y. Epub 2020 Jul 23. PMID: 32704094; PMCID: PMC7916999.

2. Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J, Zhao X, Huang B, Shi W, Lu R, Niu P, Zhan F, Ma X, Wang D, Xu W, Wu G, Gao GF, Tan W; China Novel Coronavirus Investigating and Research Team. A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020 Feb 20;382(8):727-733. doi: 10.1056/NEJMoa2001017. Epub 2020 Jan 24. PMID: 31978945; PMCID: PMC7092803.

3. Drosten C, Günther S, Preiser W, van der Werf S, Brodt HR, Becker S, Rabenau H, Panning M, Kolesnikova L, Fouchier RA, Berger A, Burguière AM, Cinatl J, Eickmann M, Escriou N, Grywna K, Kramme S, Manuguerra JC, Müller S, Rickerts V, Stürmer M, Vieth S, Klenk HD, Osterhaus AD, Schmitz H, Doerr HW. Identification of a novel coronavirus in patients with severe acute respiratory syndrome. N Engl J Med. 2003 May 15;348(20):1967-76. doi: 10.1056/NEJMoa030747. Epub 2003 Apr 10. PMID: 12690091.

4. Kindler E, Thiel V, Weber F. Interaction of SARS and MERS Coronaviruses with the Antiviral Interferon Response. Adv Virus Res. 2016;96:219-243. doi: 10.1016/bs.aivir.2016.08.006. Epub 2016 Sep 9. PMID: 27712625; PMCID: PMC7112302.

5. Schoggins JW. Interferon-Stimulated Genes: What Do They All Do? Annu Rev Virol. 2019 Sep 29;6(1):567-584. doi: 10.1146/annurev-virology-092818-015756. Epub 2019 Jul 5. PMID: 31283436.