Pip5k1c,也称为PIP5K1C或PIP5K1C,是编码磷脂酰肌醇-4-磷酸5-激酶I型c亚型的基因。PIP5K1C是一种重要的脂质激酶,催化合成磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2),PIP2在调节细胞粘附、侵袭、细胞迁移和信号传导级联反应中发挥多种作用。PIP5K1C的表达和活性与多种疾病的发生和发展密切相关,包括肥胖、胰岛素抵抗、疼痛、癌症和神经分化等。
在肥胖和胰岛素抵抗方面,PIP5K1C在脂肪细胞中特异性地表达,并在脂肪生成和脂肪组织稳态中发挥重要作用。研究显示,在脂肪细胞中特异性地删除PIP5K1C基因可以显著减轻高脂肪饮食诱导的肥胖、高脂血症、脂肪肝和胰岛素抵抗,并增加能量消耗,从而保护小鼠免受高脂肪饮食诱导的体重增加[1]。这表明PIP5K1C可能是调节脂肪积累的潜在新靶点,为肥胖的治疗提供新的思路。
在疼痛方面,PIP5K1C在痛觉信号传导和敏感化中发挥重要作用。研究发现,在痛觉背根神经节(DRG)神经元中,PIP5K1C的表达水平高于其他PIP5K亚型,并且至少产生了一半的PIP2。PIP5K1C的杂合性不足可以减少痛觉神经元中的痛觉信号传导和TRPV1敏感化,以及慢性疼痛小鼠模型中的热和机械性痛觉超敏反应[2]。此外,PIP5K1C的缺失还可以通过抑制脂肪生成来减轻肥胖和胰岛素抵抗,进一步影响痛觉信号传导和敏感化[4]。这些发现表明PIP5K1C可能是慢性疼痛治疗的潜在靶点。
在癌症方面,PIP5K1C在多种癌症中表达上调,并与不良预后相关。例如,在乳腺癌细胞中,microRNA-4649-5p可以与PIP5K1C直接相互作用,抑制其表达,从而减少乳腺癌细胞的生长、增殖和迁移[3]。此外,PIP5K1C还可以通过影响PI3K/AKT信号通路,参与乳腺癌细胞的生长和转移。在其他类型的癌症中,如胰腺癌和肺癌,PIP5K1C的表达也与不良预后相关[5,6]。这些研究表明PIP5K1C可能是癌症治疗的潜在靶点。
在神经分化方面,PIP5K1C的表达和活性对神经元的分化至关重要。研究发现,EZH2可以通过抑制PIP5K1C的表达来调节神经干细胞的分化。EZH2与PIP5K1C启动子区域结合,抑制其转录,导致神经干细胞中PIP2水平降低,从而影响神经元分化[7]。这表明PIP5K1C在神经元分化中发挥重要作用,并可能为神经系统疾病的治疗提供新的策略。
综上所述,PIP5K1C是一种重要的脂质激酶,在肥胖、胰岛素抵抗、疼痛、癌症和神经分化等多种生物学过程中发挥重要作用。PIP5K1C的异常表达和活性与多种疾病的发生和发展密切相关,因此,PIP5K1C可能是这些疾病治疗的潜在靶点。未来研究需要进一步探索PIP5K1C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. Huang, Guan, Yang, Cuishan, Guo, Sheng, Chen, Feng, Huang, Xiaohong. 2022. Adipocyte-specific deletion of PIP5K1c reduces diet-induced obesity and insulin resistance by increasing energy expenditure. In Lipids in health and disease, 21, 6. doi:10.1186/s12944-021-01616-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34996482/
2. Wright, Brittany D, Loo, Lipin, Street, Sarah E, Frye, Stephen V, Zylka, Mark J. . The lipid kinase PIP5K1C regulates pain signaling and sensitization. In Neuron, 82, 836-47. doi:10.1016/j.neuron.2014.04.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24853942/
3. Jonas, Katharina, Prinz, Felix, Ferracin, Manuela, Klec, Christiane, Pichler, Martin. 2023. MiR-4649-5p acts as a tumor-suppressive microRNA in triple negative breast cancer by direct interaction with PIP5K1C, thereby potentiating growth-inhibitory effects of the AKT inhibitor capivasertib. In Breast cancer research : BCR, 25, 119. doi:10.1186/s13058-023-01716-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37803350/
4. Loo, Lipin, Zylka, Mark. . Conditional deletion of Pip5k1c in sensory ganglia and effects on nociception and inflammatory sensitization. In Molecular pain, 13, 1744806917737907. doi:10.1177/1744806917737907. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29020859/
5. Zhang, Jin, Li, Xuesong, Lu, Yi, Wang, Guowen, Ma, Ying. 2023. Anoikis-Related Gene Signature for Prognostication of Pancreatic Adenocarcinoma: A Multi-Omics Exploration and Verification Study. In Cancers, 15, . doi:10.3390/cancers15123146. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37370756/
6. Xu, H, Ma, J, Wu, J, Zheng, D, Xu, S. 2016. Gene expression profiling analysis of lung adenocarcinoma. In Brazilian journal of medical and biological research = Revista brasileira de pesquisas medicas e biologicas, 49, . doi:10.1590/1414-431X20154861. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26840709/
7. Yu, Yung-Luen, Chou, Ruey-Hwang, Chen, Ling-Tzu, Hung, Shih-Chieh, Hung, Mien-Chie. 2011. EZH2 regulates neuronal differentiation of mesenchymal stem cells through PIP5K1C-dependent calcium signaling. In The Journal of biological chemistry, 286, 9657-67. doi:10.1074/jbc.M110.185124. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21216957/