Nxf3,也称为Nuclear RNA Export Factor 3,是核RNA输出因子家族的一员。该家族的成员在真核生物中负责将mRNA从细胞核运输到细胞质中。Nxf3基因编码的蛋白质在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。
在哺乳动物中,已经鉴定出四种Nxf基因:Nxf1、Nxf2、Nxf3和Nxf7。Nxf2是一个特异性表达于生殖细胞的基因,其失活会导致精子发生缺陷。然而,Nxf3的表达模式与Nxf2不同。Nxf3在出生后的睾丸中特异性地表达于Sertoli细胞中,并且其表达与Sertoli细胞增殖的停止和分化的开始相一致[1]。Nxf3在成熟Sertoli细胞中的持续表达与精子发生阶段无关,表明Nxf3对于精子发生并非必需,这提示Nxf家族成员之间存在功能冗余。
Nxf3在果蝇的生殖系中具有独特的功能。研究发现,Nxf3是piRNA前体转录本的核输出过程中一个关键的调节因子。piRNA是一种指导转座子沉默的小RNA,对于维持生殖细胞基因组稳定性至关重要。在果蝇的生殖系中,大多数piRNA前体转录本都是未剪接的。Nxf3与UAP56相互作用,并被招募到piRNA簇中,从而促进piRNA前体的核输出。Nxf3通过与Crm1相互作用,实现piRNA前体的核输出,并将其与Bootlegger一起积累在核周围的nuage中,表明Nxf3-Bootlegger将前体转录本运送到piRNA加工位点[3]。此外,Nxf3的核输出信号被破坏或使用药物处理可以废除其细胞质定位[2]。这些发现揭示了Nxf3在piRNA途径中的重要作用,以及它如何帮助未加工的转录本逃避核RNA监控系统,并将其输送到细胞质中。
除了在生殖细胞中的作用外,Nxf3还在其他生物学过程中发挥作用。例如,Nxf3在肝细胞癌(HCC)中发挥重要作用。研究发现,长链非编码RNA AF119895可以调节Nxf3的表达,并促进HCC细胞的迁移和侵袭。AF119895通过结合miR-6508-3p来降低miR-6508-3p的表达,从而解除其对Nxf3的抑制。Nxf3的敲低可以降低HCC细胞的迁移和侵袭能力[4]。此外,Nxf3在胃癌中也有重要作用。Nxf3的表达与胃癌患者的预后不良相关。敲低Nxf3可以抑制胃癌细胞的增殖、侵袭、迁移和肿瘤生长,并诱导细胞凋亡。Nxf3通过piRNA相关的途径和CDK5RAP3 mRNA的核输出来调节细胞周期进展,从而促进胃癌的发展[5]。
Nxf3还在Sertoli细胞中发挥作用。研究发现,Nxf3在Sertoli细胞中特异性表达,并且参与TGF-β诱导的Tgfb3/TGF-β3 mRNA表达和蛋白分泌的下调。Nxf3还参与TGF-β诱导的其他基因的表达调控,这些基因与Sertoli细胞成熟和血睾屏障的重构有关[6]。
综上所述,Nxf3是一种重要的核RNA输出因子,参与多种生物学过程。Nxf3在生殖细胞中发挥重要作用,特别是在piRNA前体的核输出过程中。此外,Nxf3还在肝细胞癌、胃癌和Sertoli细胞中发挥作用。研究Nxf3有助于深入理解RNA输出在生物学过程中的作用,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Zhou, Jian, Pan, Jieyan, Eckardt, Sigrid, McLaughlin, K John, Wang, P Jeremy. 2011. Nxf3 is expressed in Sertoli cells, but is dispensable for spermatogenesis. In Molecular reproduction and development, 78, 241-9. doi:10.1002/mrd.21291. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21308854/
2. Sasaki, Mitsuho, Takeda, Eri, Takano, Keizo, Katahira, Jun, Yoneda, Yoshihiro. . Molecular cloning and functional characterization of mouse Nxf family gene products. In Genomics, 85, 641-53. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15820316/
3. ElMaghraby, Mostafa F, Andersen, Peter Refsing, Pühringer, Florian, Tirian, Laszlo, Brennecke, Julius. . A Heterochromatin-Specific RNA Export Pathway Facilitates piRNA Production. In Cell, 178, 964-979.e20. doi:10.1016/j.cell.2019.07.007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31398345/
4. Zeng, Tao, Wang, Dan, Chen, Juan, Huang, Ailong, Tang, Hua. 2017. AF119895 regulates NXF3 expression to promote migration and invasion of hepatocellular carcinoma through an interaction with miR-6508-3p. In Experimental cell research, 363, 129-139. doi:10.1016/j.yexcr.2017.12.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29274323/
5. Zhang, Cheng, Wang, Dongyang, Shen, Yuguang, Zhang, Yuanruohan, Liu, Jiahua. 2025. Nuclear translocation of CDK5RAP3 regulated by NXF3 promotes the progression of gastric cancer. In Cellular and molecular life sciences : CMLS, 82, 100. doi:10.1007/s00018-025-05630-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40032765/
6. Yin, Yimeng, Wang, Guishuan, Liang, Ning, Li, Wenqing, Sun, Fei. . Nuclear export factor 3 is involved in regulating the expression of TGF-β3 in an mRNA export activity-independent manner in mouse Sertoli cells. In The Biochemical journal, 452, 67-78. doi:10.1042/BJ20121006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23438076/