Fis1,也称为Mitochondrial Fission 1蛋白,是一种线粒体分裂相关的基因。Fis1在维持线粒体的形态和功能中起着至关重要的作用。Fis1与Drp1蛋白相互作用,共同调控线粒体的分裂过程。Fis1通过招募Drp1到线粒体表面,促进Drp1的GTP酶活性,从而触发线粒体的分裂。线粒体分裂是维持细胞内线粒体网络动态平衡的关键过程,对于细胞的能量代谢、应激反应和细胞分裂等生命活动至关重要。
Fis1基因的异常表达和功能失调与多种疾病的发生发展密切相关。例如,在炎症性肠病(IBD)中,Fis1基因的表达与溃疡性结肠炎(UC)的风险相关[1]。此外,Fis1基因的表达还与心脏疾病的发生有关。线粒体分裂和融合是维持心脏健康的关键过程,Fis1基因的异常表达可能导致心脏肥大、心力衰竭和缺血再灌注损伤等心脏疾病[2]。此外,Fis1基因的表达还与阿尔茨海默病(AD)的发生有关。研究发现,Fis1基因的表达在AD患者脑组织中减少,可能与AD中神经元自噬和APP加工的异常有关[3]。
在干燥综合征(pSS)中,线粒体功能障碍和免疫微环境之间的相互作用已被广泛研究。研究发现,pSS患者唾液腺上皮细胞中线粒体分裂和融合相关基因的表达下调,这可能与pSS的发病机制有关[4]。此外,Fis1基因的表达还与卵巢衰老和代谢性疾病的发生有关。研究发现,Sirt3基因的缺失导致卵巢衰老加速,而Fis1基因的表达下调可能与卵巢衰老有关[5]。在代谢性疾病中,Fis1基因的表达与葡萄糖稳态的调节有关。研究发现,Fis1基因的表达上调可以改善高脂饮食小鼠的葡萄糖稳态,并降低氧化损伤[6]。此外,Fis1基因的表达还与男性勃起功能障碍(ED)的发生有关。研究发现,Fis1基因的表达与ED风险呈负相关,并且白藜芦醇和槲皮素等化合物可以通过靶向Fis1基因发挥治疗ED的作用[7]。
综上所述,Fis1基因在维持线粒体形态和功能中起着重要作用,其表达和功能的异常与多种疾病的发生发展密切相关。Fis1基因的表达与炎症性肠病、心脏疾病、阿尔茨海默病、干燥综合征、卵巢衰老、代谢性疾病和勃起功能障碍等疾病的发生有关。Fis1基因的研究有助于深入理解线粒体分裂在疾病发生中的作用机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Chen, Jie, Ruan, Xixian, Sun, Yuhao, Yuan, Shuai, Li, Xue. 2023. Multi-omic insight into the molecular networks of mitochondrial dysfunction in the pathogenesis of inflammatory bowel disease. In EBioMedicine, 99, 104934. doi:10.1016/j.ebiom.2023.104934. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38103512/
2. Tokuyama, Takeshi, Yanagi, Shigeru. 2023. Role of Mitochondrial Dynamics in Heart Diseases. In Genes, 14, . doi:10.3390/genes14101876. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37895224/
3. Salminen, Antero, Kaarniranta, Kai, Kauppinen, Anu, Soininen, Hilkka, Hiltunen, Mikko. 2013. Impaired autophagy and APP processing in Alzheimer's disease: The potential role of Beclin 1 interactome. In Progress in neurobiology, 106-107, 33-54. doi:10.1016/j.pneurobio.2013.06.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23827971/
4. Li, Ning, Li, Yusi, Hu, Jiawei, Hai, Wangxi, Jiang, Liting. 2022. A Link Between Mitochondrial Dysfunction and the Immune Microenvironment of Salivary Glands in Primary Sjogren's Syndrome. In Frontiers in immunology, 13, 845209. doi:10.3389/fimmu.2022.845209. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35359935/
5. Zhu, Jing, Yang, Qingling, Li, Hui, Lei, Min, Sun, Yingpu. 2022. Sirt3 deficiency accelerates ovarian senescence without affecting spermatogenesis in aging mice. In Free radical biology & medicine, 193, 511-525. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2022.10.324. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36336229/
6. Liou, Yae-Huei, Personnaz, Jean, Jacobi, David, Nnah, Israel C, Lee, Chih-Hao. 2022. Hepatic Fis1 regulates mitochondrial integrated stress response and improves metabolic homeostasis. In JCI insight, 7, . doi:10.1172/jci.insight.150041. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35015731/
7. Zhu, Tianle, Gao, Pan, Ma, Yukuai, Jiang, Hui, Zhang, Xiansheng. 2024. Mitochondrial FIS1 As a Novel Drug Target for the Treatment of Erectile Dysfunction: A Multi-Omic and Epigenomic Association Study. In The world journal of men's health, , . doi:10.5534/wjmh.240131. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39478651/