Il13ra1基因编码的是白细胞介素13受体亚基1(IL-13Rα1),这是一种重要的细胞因子受体,与白细胞介素13(IL-13)结合后参与调节多种生物学过程,包括免疫反应、细胞生长和分化。IL-13是一种具有多种生物活性的细胞因子,主要在Th2型免疫应答中发挥重要作用,它可以促进B细胞的免疫球蛋白类转换,诱导巨噬细胞的替代活化,以及调节T细胞的分化。IL-13与IL-4具有相似的结构和功能,它们共用相同的受体亚基,但IL-13Rα1是IL-13信号传导所必需的特异性受体亚基。
在冠状动脉疾病(CAD)的研究中,Il13ra1基因被确定为与CAD进展相关的关键基因之一。一项研究通过对CAD患者和健康对照组的外周血RNA序列数据进行分析,发现Il13ra1基因在CAD患者中显著上调,并且与炎症、免疫反应和神经活动相关。研究进一步发现,Il13ra1基因的敲低可以降低巨噬细胞中SCARB1和ox-LDL刺激的CD36 mRNA表达,以及TGF-β、VEGF-C和α-SMA蛋白水平,同时增加IL-6的产生,并下调JAK1/STAT3信号通路。这表明Il13ra1基因可能参与动脉粥样硬化的炎症、纤维化和胆固醇外流过程[1]。
在哮喘的研究中,Il13ra1基因被证明在严重的Th2型炎症中发挥重要作用。通过对哮喘患者的气道基因表达进行分析,发现Il13ra1基因的表达与IL-13通路的活动密切相关。此外,Il13ra1基因的表达与哮喘患者对皮质类固醇治疗的反应有关,表明Il13ra1基因可能是治疗哮喘的潜在靶点[2]。
在细胞因子受体复合物的研究中,Il13ra1基因与IL-4受体复合物一起被深入探讨。研究发现,IL-4和IL-13通过与它们的受体结合,调节淋巴细胞的反应、髓样细胞和非造血细胞的反应。Il13ra1基因在Th2型细胞分化、B细胞的免疫球蛋白类转换和巨噬细胞的替代活化中发挥重要作用[3]。
在类天疱疮的研究中,Il13ra1基因被确定为免疫-基质细胞相互作用的关键介质。研究发现,Th2细胞分泌的IL-13可以与表达Il13ra1基因的成纤维细胞和树突状细胞相互作用,从而放大Th2细胞介导的级联反应,促进类天疱疮的发展[4]。
在特应性疾病的研究中,Il13ra1基因与IgE记忆B细胞的表达相关。研究发现,表达IL4R和FCER2的IgG记忆B细胞在特应性疾病患者中增加,并且与循环IgE水平相关。这表明Il13ra1基因可能在IgE的产生和特应性疾病的发病机制中发挥作用[5]。
在嗜酸性食管炎(EoE)的研究中,Il13ra1基因被证明是EoE发病机制的关键因素。研究发现,Il13ra1基因在食管上皮细胞中的表达可以介导EoE的发生和发展。通过阻断IL-13与Il13ra1基因的结合,可以有效地抑制EoE的炎症反应和组织重塑[6]。
在痤疮的研究中,Il13ra1基因与早期痤疮皮肤病变相关。研究发现,Il13ra1基因在痤疮患者的病变皮肤中表达上调,并且与炎症和角化过度相关。这表明Il13ra1基因可能在痤疮的发病机制中发挥作用[7]。
在系统性硬化症的研究中,Il13ra1基因与皮肤纤维化的进展相关。研究发现,Il13ra1基因在系统性硬化症患者中的表达与皮肤纤维化的进展相关,并且可以作为预测皮肤疾病进展的潜在生物标志物[8]。
综上所述,Il13ra1基因在多种疾病中发挥重要作用,包括冠状动脉疾病、哮喘、类天疱疮、特应性疾病、嗜酸性食管炎、痤疮和系统性硬化症。Il13ra1基因参与调节免疫反应、细胞生长和分化,并与炎症、纤维化和胆固醇外流过程相关。因此,Il13ra1基因可能是治疗这些疾病的潜在靶点,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Feng, Xiaoteng, Zhang, Yifan, Du, Min, Wang, Yiru, Liu, Ping. 2022. Identification of diagnostic biomarkers and therapeutic targets in peripheral immune landscape from coronary artery disease. In Journal of translational medicine, 20, 399. doi:10.1186/s12967-022-03614-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36064568/
2. Frøssing, Laurits, Silberbrandt, Alexander, Von Bülow, Anna, Baines, Katherine J, Porsbjerg, Celeste. 2021. Airway gene expression identifies subtypes of type 2 inflammation in severe asthma. In Clinical and experimental allergy : journal of the British Society for Allergy and Clinical Immunology, 52, 59-69. doi:10.1111/cea.13966. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34142396/
3. Junttila, Ilkka S. 2018. Tuning the Cytokine Responses: An Update on Interleukin (IL)-4 and IL-13 Receptor Complexes. In Frontiers in immunology, 9, 888. doi:10.3389/fimmu.2018.00888. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29930549/
4. Liu, Tingting, Wang, Zhenzhen, Xue, Xiaotong, Liu, Hong, Zhang, Furen. 2024. Single-cell transcriptomics analysis of bullous pemphigoid unveils immune-stromal crosstalk in type 2 inflammatory disease. In Nature communications, 15, 5949. doi:10.1038/s41467-024-50283-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39009587/
5. Aranda, Carlos J, Gonzalez-Kozlova, Edgar, Saunders, Sean P, Guttman-Yassky, Emma, Curotto de Lafaille, Maria A. 2022. IgG memory B cells expressing IL4R and FCER2 are associated with atopic diseases. In Allergy, 78, 752-766. doi:10.1111/all.15601. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36445014/
6. Avlas, Shmulik, Shani, Guy, Rhone, Natalie, Rothenberg, Marc E, Munitz, Ariel. 2022. Epithelial cell-expressed type II IL-4 receptor mediates eosinophilic esophagitis. In Allergy, 78, 464-476. doi:10.1111/all.15510. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36070083/
7. Deng, Min, Odhiambo, Woodvine O, Qin, Min, Cheng, Carol, Agak, George W. 2024. Analysis of intracellular communication reveals consistent gene changes associated with early-stage acne skin. In Cell communication and signaling : CCS, 22, 400. doi:10.1186/s12964-024-01725-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39143467/
8. Stifano, Giuseppina, Sornasse, Thierry, Rice, Lisa M, Siegel, Jeff, Lafyatis, Robert. . Skin Gene Expression Is Prognostic for the Trajectory of Skin Disease in Patients With Diffuse Cutaneous Systemic Sclerosis. In Arthritis & rheumatology (Hoboken, N.J.), 70, 912-919. doi:10.1002/art.40455. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29858547/