HOPX,即Homeobox Only Protein X,是家域蛋白家族中已知最小的成员,其特征在于缺少DNA结合所需的某些保守残基。尽管如此,HOPX在多种组织和细胞类型中广泛表达,并在细胞增殖、分化以及组织发育中发挥着关键作用。在正常生理过程中,HOPX通过与血清反应因子(SRF)或其他转录调节因子相互作用,调节基因表达和细胞行为。HOPX在皮肤中控制表皮形成,通过调节晚期分化标记物的表达,与皮肤病理学中的分化程度相关。在小鼠皮肤中,Hopx还被视为静止毛囊干细胞谱系追踪的标记物。HOPX在胚胎和成人干细胞中均有表达,表明其在组织发生和维持中起着重要作用。
在肿瘤生物学中,HOPX的作用与其在正常组织中的作用形成鲜明对比。在多种癌症类型中,HOPX的表达水平通常较低,甚至被甲基化,这表明HOPX可能具有肿瘤抑制功能。例如,在结直肠癌中,β-羟基丁酸(BHB)通过表面受体Hcar2和转录调控因子Hopx的诱导,减少了结肠隐窝细胞的增殖并抑制了肠道肿瘤的生长。在皮肤黑色素瘤中,HOPX的表达水平与T细胞浸润相关,并可能作为免疫检查点发挥作用。HOPX的高表达与患者更好的预后相关,并且HOPX的表达与免疫过程相关,表明HOPX可能在免疫调节中发挥作用。
在心血管系统中,HOPX与心脏结构和功能密切相关。HOPX通过调节与心脏发育相关的基因和增强子网络,控制心脏基因程序。HOPX的表达受上游细胞生长和增殖的调控,从而影响心脏基因的表达。HOPX的基因程序控制着心脏发育和疾病中的心肌细胞功能。此外,HOPX基因的变异与肥厚型心肌病(HCM)患者中的晕厥相关,这表明HOPX可能在HCM的发病机制中发挥作用。
在大脑中,HOPX参与了海马体的发展。海马体是大脑中与空间导航和记忆巩固相关的关键区域。通过单细胞RNA测序和ATAC-seq分析,研究人员揭示了海马体发育中的细胞类型、细胞谱系、分子特征和转录调控。HOPX在海马体祖细胞中的表达与PAX6+和HOPX+相关,并揭示了海马体神经元区域标记物的发育轨迹。
HOPX的表达和功能与多种生物学过程和组织类型相关,包括皮肤、心脏、大脑和肿瘤。HOPX在正常生理和疾病发生中发挥着重要作用,这使其成为一个有潜力的治疗靶点。通过进一步研究HOPX的生物学功能和调控机制,我们可以更好地理解HOPX在健康和疾病中的作用,并为相关疾病的治疗提供新的策略[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10]。
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