智鼠故事 
C57BL/6JCya-Hif1aem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
产品名称：
Hif1a-flox
产品编号：
S-CKO-02890
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Hif1a-flox mice (Strain S-CKO-02890) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Hif1aem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-15251-Hif1a-B6J-VA
产品编号
S-CKO-02890
基因名
Hif1a
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
HIF-1-alpha; HIF1-alpha; HIF1alpha; MOP1; bHLHe78
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
品系说明
该品系是基于策略设计时的数据库信息制作而成，建议您在购买前查询最新的数据库和相关文献，以获取最准确的表型信息。
小鼠表型
MGI:106918 Homozygous null mutants die during embryonic development with severe cardiovascular malformations, neural tube defects, cephalic defects, reduced somite number and increased hypoxia.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
全球范围
品系详情
Hif1a位于小鼠的12号染色体，采用基因编辑技术，通过高通量电转受精卵方式，获得Hif1a基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Hif1a-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Hif1a基因位于小鼠12号染色体上，由15个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TGA终止密码子在15号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于2至4号外显子，包含422个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Hif1a基因功能的丧失。Hif1a-flox小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。值得注意的是，纯合子Hif1a基因敲除小鼠在胚胎发育过程中死亡，表现出严重的心血管畸形、神经管缺陷、头部缺陷、体节数量减少和缺氧增加。此外，敲除2至4号外显子会导致基因移码，并覆盖16.83%的编码区域。5'-loxP位点插入的内含子1的大小为18232个碱基对，3'-loxP位点插入的内含子4的大小为2358个碱基对。有效的cKO区域大小约为2.8千碱基对。Hif1a-flox小鼠模型可用于研究Hif1a基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
HIF1A基因编码的蛋白质HIF-1α（缺氧诱导因子-1α）是一种关键的转录因子，负责在缺氧条件下调节基因表达，以适应低氧环境。HIF-1α在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括能量代谢、血管生成和细胞凋亡。它在细胞中起到平衡氧气供应和需求的作用，通过调节各种基因的表达，使细胞能够适应低氧环境。
在肿瘤细胞中，HIF-1α的活性增加，导致一种称为Warburg效应的代谢重编程现象。这种现象包括从氧化磷酸化向糖酵解的转变，增加糖原合成，以及从葡萄糖向谷氨酰胺的转变作为脂肪酸合成的主要底物。这种广泛的代谢重编程是由HIF-1α在转录水平上协调的，它作为主调节器来平衡氧气的供应和需求。HIF-1α还可以通过肿瘤抑制因子（如VHL）的功能丧失和致癌基因的功能获得（导致PI3K/AKT/mTOR活性）在肿瘤细胞中激活，从而介导代谢改变，驱动肿瘤进展和耐药性[2]。
此外，HIF-1α的激活还可以通过HIF-1α-转录的缺氧或正常氧激活、生长因子信号传导的改变、抑癌基因的功能丧失来实现。这种“自私”的重编程包括（a）葡萄糖转运蛋白和关键糖酵解酶的过度表达，以及加速的糖酵解通量，随后积累和转导糖酵解中间体用于癌症生物合成，（b）高速度的ATP产生以满足能量需求，以及（c）乳酸的积累，这推动肿瘤进展并主要导致肿瘤酸中毒，进而协同促进肿瘤进展和对某些抗肿瘤疗法的耐药性，以及损害抗肿瘤免疫力。总的来说，Warburg效应是癌症进展机制的中心贡献者[1]。
HIF-1α的表达和活性受到多种因素的调节，包括缺氧、细胞内的氧气水平、生长因子信号传导和肿瘤抑制因子的功能丧失。缺氧可以导致HIF-1α的稳定性和活性增加，从而激活其下游基因的表达。细胞内的氧气水平可以通过调节HIF-1α的降解来影响其活性。生长因子信号传导的改变可以通过激活或抑制HIF-1α的表达和活性来调节其功能。肿瘤抑制因子的功能丧失可以导致HIF-1α的稳定性和活性增加，从而促进肿瘤进展和耐药性。
除了在癌症中的重要作用外，HIF-1α还与高血压的发生和进展相关。研究表明，HIF1A基因的某些单核苷酸多态性（SNPs）与高原居民高血压的风险增加相关。例如，rs2493134、rs9349379和rs567481079等SNPs被发现在高原居民中与高血压风险增加相关[3]。
此外，HIF1A基因的某些SNPs与原发性干燥综合征（pSS）的发生相关。例如，HIF1A基因的Pro582Ser多态性的C/T基因型和T等位基因被发现可以保护免受pSS的影响，而AKNA基因的-1372C>A多态性的A/A基因型被发现与pSS风险增加相关[4]。
总之，HIF1A基因编码的HIF-1α是一种关键的转录因子，负责在缺氧条件下调节基因表达，以适应低氧环境。它在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括能量代谢、血管生成和细胞凋亡。在肿瘤细胞中，HIF-1α的活性增加，导致代谢重编程现象，如Warburg效应，从而促进肿瘤进展和耐药性。HIF-1α的表达和活性受到多种因素的调节，包括缺氧、细胞内的氧气水平、生长因子信号传导和肿瘤抑制因子的功能丧失。此外，HIF1A基因的某些SNPs与高血压和pSS的发生相关。对HIF-1α的研究有助于深入理解其在生理和病理过程中的作用，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Vaupel, Peter, Schmidberger, Heinz, Mayer, Arnulf. 2019. The Warburg effect: essential part of metabolic reprogramming and central contributor to cancer progression. In International journal of radiation biology, 95, 912-919. doi:10.1080/09553002.2019.1589653. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30822194/
2. Semenza, Gregg L. 2013. HIF-1 mediates metabolic responses to intratumoral hypoxia and oncogenic mutations. In The Journal of clinical investigation, 123, 3664-71. doi:10.1172/JCI67230. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23999440/
3. Li, Zongjin, Hu, Xi, Wan, Jinping, Song, Changxin, Yan, Chengying. 2021. The alleles of AGT and HIF1A gene affect the risk of hypertension in plateau residents. In Experimental biology and medicine (Maywood, N.J.), 247, 237-245. doi:10.1177/15353702211055838. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34758666/
4. Hernández-Molina, Gabriela, Rodríguez-Pérez, José Manuel, Fernández-Torres, Javier, López-Reyes, Alberto, Martínez-Nava, Gabriela Angélica. 2017. HIF1A (rs11549465) and AKNA (rs10817595) Gene Polymorphisms Are Associated with Primary Sjögren's Syndrome. In BioMed research international, 2017, 5845849. doi:10.1155/2017/5845849. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28484714/
