TXNIP,即硫氧还蛋白相互作用蛋白(Thioredoxin-interacting protein),是一种细胞应激反应的关键调节因子,它在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括细胞代谢、炎症反应、细胞凋亡和氧化应激等。TXNIP可以与硫氧还蛋白系统相互作用,影响细胞的氧化还原状态,进而调节细胞的生理功能。此外,TXNIP还可以与其他蛋白相互作用,参与细胞信号通路的调节,影响细胞增殖、分化和凋亡等过程。
TXNIP在多种疾病中发挥着重要作用,包括心血管疾病、神经退行性疾病、癌症、糖尿病等。例如,TXNIP可以抑制细胞增殖,促进细胞凋亡,因此在某些类型的癌症中可能具有肿瘤抑制作用。此外,TXNIP还可以调节细胞的代谢,影响细胞的能量供应和利用,因此在糖尿病等代谢性疾病中也可能发挥重要作用。
TXNIP在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的发病机制中也发挥着重要作用。研究表明,TXNIP在NAFLD和NASH患者的肝脏中表达上调,与自噬功能障碍和脂肪酸氧化受损相关。TXNIP可以通过与PRKAA相互作用,激活MTORC1信号通路,进而促进自噬和脂肪酸氧化,从而减轻肝脏的脂肪变性、炎症和纤维化[1]。
TXNIP还可以抑制血管平滑肌细胞(VSMCs)向成骨细胞和软骨细胞表型的转变,从而抑制动脉粥样硬化斑块的形成。研究表明,TXNIP可以抑制骨形态发生蛋白(BMP)信号通路,从而抑制VSMCs的成骨分化[2]。
TXNIP还可以改善视网膜色素变性(RP)患者的视锥细胞健康。研究表明,TXNIP可以通过促进乳酸代谢,改善线粒体健康,从而延长RP小鼠的视锥细胞存活和视力[3]。
TXNIP在多种癌症中表达下调,可能具有肿瘤抑制作用。研究表明,TXNIP可以通过影响代谢重编程和氧化应激,抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移,并促进肿瘤细胞的凋亡[4]。
TXNIP的基因敲除可以改善肥胖性心肌病。研究表明,TXNIP基因敲除可以改善线粒体功能障碍,促进脂肪酸氧化,从而减轻肥胖小鼠的心脏脂肪沉积和心脏功能损伤[5]。
TXNIP在应激诱导的肝脏炎症和细胞死亡中也发挥着重要作用。研究表明,TXNIP可以通过调节CYLD-NRF2-OASL1信号轴,抑制STING-TBK1信号通路,从而减轻肝脏的炎症和细胞凋亡[6]。
TXNIP在NASH的发病机制中也发挥着重要作用。研究表明,TXNIP可以通过NEDD4L-TXNIP-CHOP信号轴,调节内质网应激介导的细胞凋亡,从而减轻NASH的炎症和纤维化[7]。
TXNIP在糖尿病肾病(DN)的发病机制中也发挥着重要作用。研究表明,TXNIP可以通过mtROS-TXNIP-NLRP3信号轴,促进肾脏的炎症反应,导致肾小管损伤[8]。
TXNIP在椎间盘退变(IVDD)的发病机制中也发挥着重要作用。研究表明,TXNIP可以通过调节谷氨酰胺代谢,抑制椎间盘细胞的分解代谢,从而减轻IVDD[9]。
TXNIP的基因多态性与2型糖尿病(T2DM)的易感性相关。研究表明,TXNIP的基因多态性可能与T2DM患者的血糖水平和HbA1c水平相关[10]。
综上所述,TXNIP在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括细胞代谢、炎症反应、细胞凋亡和氧化应激等。TXNIP在多种疾病中发挥着重要作用,包括心血管疾病、神经退行性疾病、癌症、糖尿病等。TXNIP的研究有助于深入理解细胞应激反应的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Park, Hee-Seon, Song, Ji-Won, Park, Jin-Ho, Won, Young-Suk, Kwon, Hyo-Jung. 2020. TXNIP/VDUP1 attenuates steatohepatitis via autophagy and fatty acid oxidation. In Autophagy, 17, 2549-2564. doi:10.1080/15548627.2020.1834711. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33190588/
2. Woo, Sang-Ho, Kyung, Dongsoo, Lee, Seung Hyun, Choi, Jae-Hoon, Kim, Dae-Yong. 2022. TXNIP Suppresses the Osteochondrogenic Switch of Vascular Smooth Muscle Cells in Atherosclerosis. In Circulation research, 132, 52-71. doi:10.1161/CIRCRESAHA.122.321538. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36448450/
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5. Li, Aiyun, Zhang, Yichao, Wang, Jin, Gao, Feng, Jiao, Xiangying. 2023. Txnip Gene Knockout Ameliorated High-Fat Diet-Induced Cardiomyopathy Via Regulating Mitochondria Dynamics and Fatty Acid Oxidation. In Journal of cardiovascular pharmacology, 81, 423-433. doi:10.1097/FJC.0000000000001414. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36888974/
6. Zhan, Yongqiang, Xu, Dongwei, Tian, Yizhu, Farmer, Douglas G, Ke, Bibo. 2022. Novel role of macrophage TXNIP-mediated CYLD-NRF2-OASL1 axis in stress-induced liver inflammation and cell death. In JHEP reports : innovation in hepatology, 4, 100532. doi:10.1016/j.jhepr.2022.100532. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36035360/
7. Guo, Qian, Xin, Mingyang, Lu, Qingchun, Gao, Bin, Yang, Ling. 2023. A novel NEDD4L-TXNIP-CHOP axis in the pathogenesis of nonalcoholic steatohepatitis. In Theranostics, 13, 2210-2225. doi:10.7150/thno.81192. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37153733/
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10. Liang, Tao, Wu, Zubo, Du, Shuaixian, Hu, Lihua. 2020. TXNIP Gene Single Nucleotide Polymorphisms Associated with the Risk of Type 2 Diabetes Mellitus in a Chinese Han Population. In DNA and cell biology, 39, 1513-1520. doi:10.1089/dna.2020.5592. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32522049/