CD38是一种广泛存在于多种细胞类型的细胞表面酶,其主要功能是作为NAD+的脱氢酶和核苷二磷酸酶,参与NAD+代谢。CD38在细胞内信号传导、免疫调节和炎症反应中发挥着重要作用。CD38的表达水平与多种疾病的发生和发展密切相关,包括癌症、自身免疫性疾病、炎症性疾病和衰老等。
在卵巢衰老方面,研究表明CD38的表达水平与卵巢的衰老进程密切相关。一项研究表明,CD38在年轻和中年小鼠卵巢中的表达水平显著升高,并且随着卵巢衰老的进程,NAD+水平显著降低。通过基因敲除和RNA测序等方法,研究发现CD38的缺失可以减缓卵巢的衰老进程,保护卵巢的生育能力和卵泡储备。此外,研究发现炎症反应的早期发生可以导致卵巢中CD38表达水平的升高和NAD+水平的降低,从而加速卵巢的衰老进程。这些研究结果表明CD38是卵巢衰老的关键调节因子,为治疗女性年龄相关的不孕症提供了潜在的治疗靶点[1]。
在免疫调节和炎症反应方面,CD38在免疫细胞中发挥着重要作用。CD38可以调节免疫细胞的分化和功能,参与炎症反应和自身免疫性疾病的发生。研究发现,CD38可以调节免疫细胞的招募、细胞因子释放和NAD+的可用性。此外,CD38在自身免疫性疾病中的作用也因疾病类型、免疫细胞或动物模型的不同而有所差异。这些研究结果揭示了CD38在免疫调节和炎症反应中的重要作用,为治疗自身免疫性疾病和炎症性疾病提供了新的思路[2]。
在肿瘤免疫治疗方面,CD38介导的免疫抑制是肿瘤细胞逃避免疫检查点阻断治疗的重要机制之一。研究发现,CD38在肿瘤微环境中被上调,抑制CD8+ T细胞的免疫功能,导致肿瘤细胞对PD-1/PD-L1阻断治疗的耐药性。通过阻断CD38或腺苷受体的信号传导,可以克服肿瘤细胞的耐药性,提高免疫检查点治疗的效果。这些研究结果表明CD38是肿瘤免疫治疗中的重要调节因子,为提高肿瘤免疫治疗的效果提供了新的策略[3]。
在自闭症方面,研究发现CD38基因的敲除可以导致小鼠出现类似自闭症的行为表型。CD38基因敲除小鼠表现出母性行为和雄性社交识别的缺陷,这与OXT和OXT受体基因敲除小鼠的行为表型相似。研究发现,CD38基因敲除小鼠的血浆OXT水平升高,可能与CD38在OXT释放过程中的重要作用有关。这些研究结果揭示了CD38在自闭症发生发展中的重要作用,为治疗自闭症提供了新的思路[4]。
在心脏保护方面,研究发现CD38的活性与心脏的代谢和功能密切相关。CD38的活性可以通过抑制NAD+的降解和增加NAD+的水平来保护心脏免受化疗药物多柔比星诱导的毒性作用。研究发现,CD38催化活性缺失的转基因小鼠和多柔比星诱导的心脏毒性模型中,CD38-NAD+的抑制可以显著改善心脏的收缩功能和运动能力,并减少心脏炎症和功能障碍的发生。这些研究结果揭示了CD38在心脏保护中的重要作用,为治疗心脏疾病提供了新的思路[5]。
综上所述,CD38是一种多功能酶,在多种生物学过程中发挥着重要作用。CD38的表达水平与多种疾病的发生和发展密切相关,包括卵巢衰老、免疫调节、炎症反应、肿瘤免疫治疗和自闭症等。针对CD38的药物研发和临床应用可能为治疗这些疾病提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Yang, Qingling, Chen, Wenhui, Cong, Luping, Wei, Chenlu, Sun, Yingpu. 2023. NADase CD38 is a key determinant of ovarian aging. In Nature aging, 4, 110-128. doi:10.1038/s43587-023-00532-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38129670/
2. Piedra-Quintero, Zayda L, Wilson, Zachary, Nava, Porfirio, Guerau-de-Arellano, Mireia. 2020. CD38: An Immunomodulatory Molecule in Inflammation and Autoimmunity. In Frontiers in immunology, 11, 597959. doi:10.3389/fimmu.2020.597959. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33329591/
3. Chen, Limo, Diao, Lixia, Yang, Yongbin, Qin, F Xiao-Feng, Gibbons, Don L. 2018. CD38-Mediated Immunosuppression as a Mechanism of Tumor Cell Escape from PD-1/PD-L1 Blockade. In Cancer discovery, 8, 1156-1175. doi:10.1158/2159-8290.CD-17-1033. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30012853/
4. Higashida, Haruhiro, Yokoyama, Shigeru, Munesue, Toshio, Minabe, Yoshio, Lopatina, Olga. . CD38 gene knockout juvenile mice: a model of oxytocin signal defects in autism. In Biological & pharmaceutical bulletin, 34, 1369-72. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21881219/
5. Peclat, Thais R, Agorrody, Guillermo, Colman, Laura, van Schooten, Wim, Chini, Eduardo Nunes. . Ecto-CD38-NADase inhibition modulates cardiac metabolism and protects mice against doxorubicin-induced cardiotoxicity. In Cardiovascular research, 120, 286-300. doi:10.1093/cvr/cvae025. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38271281/