GSTO2,全称为Glutathione S-transferase omega 2,是谷胱甘肽S转移酶家族(GST)中的一员。GST是一类重要的解毒酶,主要作用是催化谷胱甘肽(GSH)与各种亲电子化合物的结合,从而帮助细胞对抗氧化应激和解毒外来物质。GSTO2在GST家族中独特之处在于它缺乏典型的GST活性,但表现出硫转移酶活性。GSTO2在多种细胞类型中表达,包括肺部的气道基底细胞、非纤毛柱状 clara 细胞和具有自我更新能力的II型肺泡细胞。
研究表明,GSTO2的表达和功能在多种疾病中发挥重要作用。在非小细胞肺癌(NSCLC)中,GSTO2的表达与患者的预后相关。一项研究发现,GSTO2的某些基因变异与NSCLC的风险增加相关。具体来说,一个名为rs156697的基因变异,其中G等位基因与NSCLC风险增加相关。这个变异导致GSTO2的剪接变异,增加了全长GSTO2异构体(GSTO2-V1)的表达,并降低了截短GSTO2异构体(GSTO2-V2)的表达。GSTO2-V2被认为可以抑制NSCLC细胞的增殖,而GSTO2-V1则不具备这种功能。因此,GSTO2的剪接变异可能导致NSCLC的发生和发展[1]。
此外,GSTO2的基因多态性与多种疾病相关。例如,在意大利患者中,GSTO2*N142D基因多态性与甲状腺功能减退症的风险增加相关。这个多态性可能导致抗氧化酶系统的缺陷,增加氧化应激的风险,从而增加甲状腺功能减退症的易感性[2]。在伊朗女性中,GSTO1 A140D和GSTO2 N142D基因多态性与多囊卵巢综合征(PCOS)的风险增加相关。GSTO1 A140D多态性被认为是一个PCOS的风险因素,而GSTO2 N142D多态性则没有显著关联[3]。在伊朗人群中,GSTO1 A140D和GSTO2 N142D基因多态性与乳腺癌的风险增加相关。这些多态性可能导致GSTO1和GSTO2蛋白结构的改变,从而影响其功能[4]。
GSTO2的表达和功能还与其他疾病相关。例如,在意大利哮喘患者中,GSTO2*N142D基因多态性与哮喘的风险增加相关。这个多态性可能导致GSTO2蛋白结构的改变,从而影响其对氧化应激的应对能力[5]。在肝片吸虫(Fasciola hepatica)中,GSTO2的表达和功能与其对宿主免疫反应的调节有关。F. hepatica分泌GSTO2来帮助其逃避宿主的免疫反应,并在感染过程中发挥免疫调节和抗炎作用[6]。在铁死亡性神经元损伤中,GSTO2的表达下降可能参与铁死亡性神经元损伤的发生。铁死亡是一种由铁依赖性脂质过氧化引起的细胞死亡形式,GSTO2的下降可能导致谷胱甘肽代谢过程的改变,从而影响铁死亡性神经元损伤的发生[7]。
此外,GSTO2的表达和功能还与肺癌细胞的生长和线粒体功能有关。在肺鳞状细胞癌(LSCC)中,GSTO2的表达显著下调,这与LSCC细胞的生长和转移有关。GSTO2的下调可能通过p38/β-catenin信号通路影响细胞代谢和线粒体功能,从而促进LSCC的发生和发展[8]。
综上所述,GSTO2是一种重要的解毒酶,参与谷胱甘肽代谢和细胞抗氧化应激。GSTO2的表达和功能在多种疾病中发挥重要作用,包括NSCLC、甲状腺功能减退症、PCOS、乳腺癌、哮喘和铁死亡性神经元损伤。GSTO2的基因多态性也可能影响多种疾病的易感性。因此,GSTO2的研究对于深入理解谷胱甘肽代谢和细胞抗氧化应激的机制,以及多种疾病的发生和发展具有重要意义。未来研究可以进一步探讨GSTO2在疾病中的作用机制,以及GSTO2作为疾病诊断和治疗的潜在靶点。
参考文献:
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5. Polimanti, Renato, Piacentini, Sara, Moscatelli, Barbara, Manfellotto, Dario, Fuciarelli, Maria. 2010. GSTA1, GSTO1 and GSTO2 gene polymorphisms in Italian asthma patients. In Clinical and experimental pharmacology & physiology, 37, 870-2. doi:10.1111/j.1440-1681.2010.05385.x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20374258/
6. Wang, Xifeng, Zhao, Chunguang, Zhang, Guowu, Qiao, Jun, Meng, Qingling. 2022. Molecular characterization of a novel GSTO2 of Fasciola hepatica and its roles in modulating murine macrophages. In Parasite (Paris, France), 29, 16. doi:10.1051/parasite/2022016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35315767/
7. Lin, Li, Li, Xiao-Na, Xie, Zhen-Yan, Zhang, Li-Yang, Li, Xue-Song. 2024. Pivotal Role of GSTO2 in Ferroptotic Neuronal Injury After Intracerebral Hemorrhage. In Journal of molecular neuroscience : MN, 74, 24. doi:10.1007/s12031-023-02187-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38386166/
8. Sumiya, Ryusuke, Terayama, Masayoshi, Hagiwara, Teruki, Yamada, Kazuhiko, Kawamura, Yuki I. 2021. Loss of GSTO2 contributes to cell growth and mitochondria function via the p38 signaling in lung squamous cell carcinoma. In Cancer science, 113, 195-204. doi:10.1111/cas.15189. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34726807/