FAM171A2,也称为家族171成员A2,是一种在神经系统中高度表达的蛋白质。它在神经细胞中发挥着重要作用,尤其是在α-突触核蛋白(α-synuclein)的聚集和传播过程中。α-synuclein是一种小分子蛋白质,主要存在于神经细胞的突触前末端,其异常聚集和传播是帕金森病(PD)的病理生理学特征。研究发现,FAM171A2与α-synuclein纤维的摄取和传播密切相关,其过表达会促进α-synuclein纤维的内吞作用,加剧其病理传播和神经毒性。此外,FAM171A2的表达下调可以保护神经细胞,减缓α-synuclein病理的进展。FAM171A2的细胞外结构域1与α-synuclein的C末端通过静电作用相互作用,对纤维具有超过1000倍的选择性。此外,研究人员还发现了一种名为bemcentinib的药物,可以有效阻断FAM171A2与α-synuclein纤维的相互作用,为PD的治疗提供了新的靶点[1]。
除了与α-synuclein的相互作用外,FAM171A2还与progranulin(PGRN)的表达调节有关。PGRN是一种分泌性多效性糖蛋白,与多种神经退行性疾病的发病机制相关。研究发现,FAM171A2基因的变异与PGRN水平的降低相关,这种变异与阿尔茨海默病、帕金森病和额颞叶痴呆的风险增加相关。FAM171A2在血管内皮和微胶质细胞中表达较高,这些细胞富含PGRN。进一步的研究表明,FAM171A2基因的变异可以上调FAM171A2的表达,进而导致PGRN水平的降低。因此,FAM171A2被认为是调节PGRN产生的重要基因[2]。
FAM171A2还与氧化应激和炎症反应相关。研究发现,四溴双酚A(TBBPA)是一种广泛用于工业的溴化阻燃剂,对生物体具有广泛的毒性作用。TBBPA暴露会导致炎症相关基因的表达增加,包括IL-6、iNOS、TGF-β1、COX2和TNF-α,从而加剧炎症反应。同时,TBBPA还会抑制抗氧化酶基因的表达,导致抗氧化酶活性降低。研究发现,TBBPA暴露会导致FAM171A2表达水平的上调,同时增加GRN、IκBα和p65的表达水平。然而,当FAM171A2表达下调时,GRN、IκBα和p65的表达水平会降低,表明TBBPA诱导的FAM171A2表达上调是导致GRN、IκBα和p65表达增加的原因。因此,TBBPA诱导的氧化应激和炎症反应与FAM171A2-GRN-NF-κB信号通路密切相关[3]。
除了神经退行性疾病和氧化应激,FAM171A2还与其他疾病相关。研究发现,甲状腺癌(THCA)与继发性原发性恶性肿瘤(SPMs)的风险相关。通过对国际多中心数据的Mendelian随机化(MR)分析,发现THCA与膀胱癌(BLCA)之间存在显著的因果关系。此外,还发现了四个与THCA和BLCA都相关的关键基因,包括FAM171A2。相关性分析表明,THCA可能通过增加N2中性粒细胞浸润来增加继发性BLCA的风险[4]。
在心脏传导方面,FAM171A2也发挥着重要作用。研究发现,通过系统遗传学方法,在HXB/BXH重组近交系大鼠中,FAM171A2与心脏传导参数PR间期相关。FAM171A2的基因表达水平与PR间期呈正相关,表明FAM171A2在心脏传导中起着重要作用[5]。
综上所述,FAM171A2是一种重要的蛋白质,在神经系统中发挥着重要作用。它与α-synuclein的聚集和传播密切相关,同时也是调节PGRN产生的重要基因。此外,FAM171A2还与氧化应激、炎症反应、甲状腺癌和心脏传导等过程相关。对FAM171A2的深入研究有助于我们更好地理解神经退行性疾病、氧化应激和炎症反应等病理生理过程,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wu, Kai-Min, Xu, Qian-Hui, Liu, Yi-Qi, Yuan, Peng, Yu, Jin-Tai. 2025. Neuronal FAM171A2 mediates α-synuclein fibril uptake and drives Parkinson's disease. In Science (New York, N.Y.), 387, 892-900. doi:10.1126/science.adp3645. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39977508/
2. Xu, Wei, Han, Si-Da, Zhang, Can, Tan, Lan, Yu, Jin-Tai. 2020. The FAM171A2 gene is a key regulator of progranulin expression and modifies the risk of multiple neurodegenerative diseases. In Science advances, 6, . doi:10.1126/sciadv.abb3063. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33087363/
3. Wang, Yi, Shan, Jing, Zhang, Ling, Li, Hong-Mei, Xu, Hai-Ming. 2024. The role of FAM171A2-GRN-NF-κB pathway in TBBPA induced oxidative stress and inflammatory response in mouse-derived hippocampal neuronal HT22 cells. In Ecotoxicology and environmental safety, 289, 117445. doi:10.1016/j.ecoenv.2024.117445. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39616664/
4. Wang, Zhengshi, Rixiati, Youlutuziayi, Jia, Chengyou, Dai, Jiaqi, Zhang, Yun. 2024. Causal effect of thyroid cancer on secondary primary malignancies: findings from the UK Biobank and FinnGen cohorts. In Frontiers in immunology, 15, 1434737. doi:10.3389/fimmu.2024.1434737. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39391305/
5. Adriaens, Michiel E, Lodder, Elisabeth M, Moreno-Moral, Aida, Remme, Carol Ann, Bezzina, Connie R. . Systems Genetics Approaches in Rat Identify Novel Genes and Gene Networks Associated With Cardiac Conduction. In Journal of the American Heart Association, 7, e009243. doi:10.1161/JAHA.118.009243. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30608189/