Foxd3,也称为Forkhead box D3,是Forkhead-box(FOX)基因家族中的一个成员。FOX基因家族是一个庞大的家族,至少包含43个成员,这些成员在基因表达调控中发挥着重要作用。FOXD3属于FOX基因家族中的D亚家族,它在多种生物学过程中扮演着重要的角色,包括胚胎发育、细胞分化和肿瘤发生等。
在胚胎发育过程中,FOXD3在神经嵴细胞的发育中起着关键作用。研究表明,FOXD3的缺失会导致神经嵴细胞发育异常,进而引发多种先天性畸形[5]。此外,FOXD3还在黑色素细胞的发育和功能中发挥着重要作用。研究发现,FOXD3可以促进PAX3的表达,而PAX3是黑色素细胞发育的关键转录因子[6]。因此,FOXD3的异常表达可能与黑色素细胞相关的疾病,如黑色素瘤的发生发展有关。
除了在胚胎发育和黑色素细胞中的作用外,FOXD3还与肿瘤的发生发展密切相关。研究发现,FOXD3在多种肿瘤组织中表达异常,如肝细胞癌、宫颈癌、卵巢癌和胶质瘤等。例如,FOXD3的表达在肝细胞癌组织中下调,而GAB2的表达则上调。FOXD3和GAB2在肝细胞癌的发生发展中相互抑制,共同调控肿瘤的发生[3]。此外,FOXD3在宫颈癌和卵巢癌中也被认为是肿瘤抑制因子,其表达下调与肿瘤的增殖、迁移和侵袭能力增强有关[2,4]。在胶质瘤中,FOXD3的表达水平与预后相关,高表达FOXD3与不良预后相关[7]。
此外,FOXD3还与癫痫的发生发展有关。研究发现,FOXD3可以抑制钠离子通道α亚基2(SCN2A)的基因转录,而SCN2A的表达与癫痫的发生密切相关[1]。FOXD3的异常表达可能导致SCN2A的表达异常,进而引发癫痫。
FOXD3的表达还受到表观遗传调控的影响。研究发现,FOXD3的启动子区域存在高甲基化现象,导致FOXD3的表达下调[4]。这表明,FOXD3的表达受到DNA甲基化的调控,而DNA甲基化是表观遗传调控的重要机制之一。
综上所述,FOXD3在胚胎发育、细胞分化和肿瘤发生等过程中发挥着重要作用。FOXD3的异常表达与多种疾病的发生发展密切相关,包括先天性畸形、黑色素瘤、肝细胞癌、宫颈癌、卵巢癌、胶质瘤和癫痫等。此外,FOXD3的表达还受到表观遗传调控的影响。因此,FOXD3的研究对于深入理解疾病的发生机制和开发新型治疗方法具有重要意义。
参考文献:
1. Xiang, Jun, Wen, Fang, Zhang, Lingyun, Zhou, Yu. 2017. FOXD3 inhibits SCN2A gene transcription in intractable epilepsy cell models. In Experimental neurology, 302, 14-21. doi:10.1016/j.expneurol.2017.12.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29288635/
2. Yang, Xiufang, Du, Huilan, Bian, Wenhui, Li, Qingxue, Sun, Hairu. 2021. FOXD3‑AS1/miR‑128‑3p/LIMK1 axis regulates cervical cancer progression. In Oncology reports, 45, . doi:10.3892/or.2021.8013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33760158/
3. Liu, Ruimin, Sun, Yan, Chen, Shuai, Hong, Yun, Lu, Zhongxian. 2022. FOXD3 and GAB2 as a pair of rivals antagonistically control hepatocellular carcinogenesis. In The FEBS journal, 289, 4536-4548. doi:10.1111/febs.16403. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35178865/
4. Luo, Gui-Fang, Chen, Chang-Ye, Wang, Juan, Li, Yu-Kun, Li, Yan. 2019. FOXD3 may be a new cellular target biomarker as a hypermethylation gene in human ovarian cancer. In Cancer cell international, 19, 44. doi:10.1186/s12935-019-0755-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30858761/
5. Spritz, Richard A, Andersen, Genevieve H L. . Genetics of Vitiligo. In Dermatologic clinics, 35, 245-255. doi:10.1016/j.det.2016.11.013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28317533/
6. Kubic, Jennifer D, Little, Elizabeth C, Kaiser, Rebecca S, Young, Kacey P, Lang, Deborah. 2015. FOXD3 Promotes PAX3 Expression in Melanoma Cells. In Journal of cellular biochemistry, 117, 533-41. doi:10.1002/jcb.25306. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26252164/
7. Li, Zhang, Li, Ming, Xia, Pengcheng, Wang, Lili, Lu, Zhiming. 2021. LncRNA FOXD3-AS1 Promotes Tumorigenesis of Glioma via Targeting miR-128-3p/SZRD1 Axis. In Cancer management and research, 13, 9037-9048. doi:10.2147/CMAR.S324920. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34916848/