同源基因 B8

使用 RT-PCR 和原位杂交,Greer 和 Capecchi(2002)检测到成年小鼠中枢神经系统区域的 Hoxb8 表达,包括颈脊髓、脑干、前脑、嗅球、基底神经节、海马、皮质和小脑。

▼ 基因功能

耶克塔等人(2004)发现 miR196( 608632 ) 与 HOXB8、HOXC8( 142970 ) 和 HOXD8( 142985 )的信息具有广泛的进化保守互补性。在小鼠胚胎中检测到诊断 miR196 指导的 HOXB8 切割的 RNA 片段。细胞培养实验证明了 HOXB8、HOXC8、HOXD8 和 HOXA7( 142950 ) 的下调,并支持了 miR196 指导的 HOXB8 抑制的切割机制。

▼ 测绘

正如Acampora 等人所审查的那样(1989),同源框区域 2 在 17 号染色体上 180 kb 的 DNA 中包含 9 个同源框基因。HOXB8 基因的侧翼是 HOXB9 基因( 142964 ) 在其 5 素数侧和 HOXB7 基因( 142962 ) 在其 3 -主要方面。

▼ 动物模型

使用基因靶向,Greer 和 Capecchi(2002)产生了 Hoxb8 破坏的小鼠。在突变小鼠中,他们观察到过度的病理性梳理行为,导致毛发脱落和过度梳理部位的自我伤害。通过组织学和行为分析,他们在 Hoxb8 突变体中未检测到皮肤或周围神经系统异常,并得出结论认为异常梳理行为是 CNS 异常的结果。

Greer 和 Capecchi(2002)指出,Hoxb8 基因敲除小鼠的行为与患有强迫症(OCD) 拔毛癖的人类没有什么不同( 613229 )。与此一致,他们在被称为“强迫症回路”的中枢神经系统区域中检测到了 Hoxb8 的表达,强迫症患者被认为具有异常的代谢活动。他们假设拔毛癖可能是由于对先天自体修饰行为的错误调节而产生的,并将 Hoxb8 突变小鼠作为 OCD 样表型的模型。

Greer 和 Capecchi(2002)报道的 Hoxb8 基因敲除小鼠的修饰表型与van den Akker 等人报道的 Hoxb8 突变小鼠的轴向骨骼缺陷和异常前臂扣紧反射显着不同(1999 年)。Greer 和 Capecchi(2002)认为van den Akker 等人观察到的骨骼和前肢缺陷(1999)是由于突变小鼠中存在细菌 lacZ 基因。Greer 和 Capecchi(2002)同样得出结论,在其 Hoxb8 突变系之一中观察到的骨骼缺陷是由于 Hoxb8 基因座中存在干扰相邻 Hox 基因表达的细菌 neo(r) 基因所致。

转录因子 Hoxb8 似乎介导了前肢中视黄酸(RA) 对声波刺猬(Shh; 600725 ) 的诱导,因为 Hoxb8 作为对鸡前肢芽施用的异位 RA 的即时早期反应而上调。然而,由于存在未知的后肢特异性抑制活性,异位 RA 不会导致后肢芽中的 Hoxb8 诱导。假设未知的后肢抑制活性可能是由一个小的沉默 RNA 介导的,Hornstein 等人(2005)使用 Dicer( 606241 ) 的条件敲除等位基因),一种从其前体产生功能性 miRNA 所需的关键酶,以测试 RA 在后肢中对 Hoxb8 诱导的抑制是否因去除 Dicer 活性而得到缓解。在 Dicer 突变动物后肢中,RA 诱导了 Hoxb8 的表达。Dicer 活性的丧失不会影响发育中的肢芽中其他已知模式基因的表达。因此,在没有 Dicer 的情况下,以前未表征的抑制活性会丢失。霍恩斯坦等人(2005)表明 miR196( 608632 ) 在肢体发育的情况下在体内作用于 Hoxb8 和 Shh 的上游,从而确定了以前观察到但未表征的抑制活性,该抑制活性专门在后肢起作用。霍恩斯坦等人(2005)得出的结论是,miR196 在故障安全机制中发挥作用,以确保主要在转录水平调节的表达域的保真度,这支持了许多脊椎动物 miRNA 可能作为二级基因调控水平的观点。

霍尔斯特格等人(2008 年)发现,除了病理性梳理外,Hoxb8 缺失小鼠的热和伤害性反应受损。突变体背角表层的神经元数量低于出生时和成人的对照,导致腰椎区域的背角中外侧变窄。这种变化导致初级传入投射区域变窄,尽管背根神经节的细胞计数和神经化学是正常的。BrdU 标记实验和基因表达研究表明,大约在胚胎第 15.5 天,Hoxb8 的缺失损害了背侧神经元组织层 I 和 II 在特定轴向水平上的发育。

陈等人(2010)证明在小鼠大脑中,Hoxb8 标记的细胞完全来自最有可能在骨髓中形成的小胶质细胞。与野生型相比,Hoxb8 突变小鼠大脑中的小胶质细胞数量减少。将野生型骨髓移植到 Hoxb8 突变小鼠中挽救了病理修饰的表型。Hoxb8 缺失对造血系统的有条件限制导致过度梳理和脱毛行为缺陷,而不会在伤害感受中引起脊髓缺陷。研究结果表明,这些小鼠的缺陷与伤害性或感觉缺陷无关,正如Holstege 等人所建议的那样(2008). 条件性 Hoxb8 缺失仅限于脊髓产生的具有脊髓感觉缺陷但梳理行为正常的小鼠。陈等人(2010)得出结论,病理性梳理行为是由于大脑中小胶质细胞缺乏所致,这说明了小胶质细胞对正常大脑功能的重要性。