Foxk1,全称为Forkhead box protein K1,是一种转录因子,属于FOX基因家族的成员。FOX基因家族是一类高度保守的转录因子,其特征在于拥有一个保守的DNA结合域,称为“forkhead box”(FOX域),该结构域负责识别和结合特定的DNA序列,从而调控基因表达。FOX基因家族在细胞的多种生理过程中发挥着关键作用,包括发育、分化、代谢和疾病发生等。
Foxk1基因在多种细胞类型和组织中表达,包括肝脏、骨骼肌、心脏和肾脏等。Foxk1的生物学功能多样,它可以调节细胞增殖、分化、代谢和基因表达等过程。此外,Foxk1还与多种疾病的发生和发展密切相关,包括非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、慢性肾脏病(CKD)和卵巢癌等。
Foxk1在肝脏中的作用备受关注。研究表明,Foxk1在肝细胞中表达,并参与调节肝脏的胰岛素信号传导和代谢。Foxk1可以结合到胰岛素受体(IR)的基因启动子和增强子区域,从而调控IR的基因表达。此外,Foxk1还可以与FoxO1相互作用,共同调节肝脏中的基因表达。这些研究结果提示,Foxk1在肝脏的胰岛素信号传导和代谢调节中发挥着重要作用[1]。
Foxk1在骨骼肌中的作用也得到了研究。研究发现,Foxk1在骨骼肌中表达,并参与调节骨骼肌的再生和分化。Foxk1可以抑制细胞周期抑制基因p21的表达,从而促进骨骼肌细胞的增殖和分化。此外,Foxk1还可以招募Sds3复合物,进而抑制基因表达。这些研究结果提示,Foxk1在骨骼肌的再生和分化过程中发挥着重要作用[5]。
Foxk1在慢性肾脏病中的作用也得到了研究。研究发现,Foxk1在肾脏中的肾小管上皮细胞(TECs)中表达,并参与调节TECs的代谢和纤维化。Foxk1可以驱动TECs的糖酵解代谢,并促进TECs的纤维化。此外,Foxk1还可以通过液-液相分离(LLPS)形成凝聚体,从而增强其转录活性。这些研究结果提示,Foxk1在慢性肾脏病的发生和发展中发挥着重要作用[3]。
Foxk1在非酒精性脂肪肝病中的作用也得到了研究。研究发现,Foxk1在肝脏中表达,并参与调节肝脏的脂质代谢。Foxk1可以抑制肝脏中的脂肪酸氧化,从而促进非酒精性脂肪肝病的进展。此外,Foxk1还可以与mTORC1相互作用,进一步调节肝脏的脂质代谢。这些研究结果提示,Foxk1在非酒精性脂肪肝病的发生和发展中发挥着重要作用[2]。
Foxk1在卵巢癌中的作用也得到了研究。研究发现,Foxk1在卵巢癌中表达,并参与调节卵巢癌细胞的化疗耐药性。Foxk1可以抑制卵巢癌细胞的衰老,并促进卵巢癌细胞的糖酵解代谢,从而增强卵巢癌细胞的化疗耐药性。此外,Foxk1还可以与SOX8相互作用,共同调节卵巢癌细胞的基因表达。这些研究结果提示,Foxk1在卵巢癌的发生和发展中发挥着重要作用[4]。
综上所述,Foxk1是一种重要的转录因子,在多种细胞类型和组织中表达,并参与调节多种生理过程和疾病的发生和发展。Foxk1在肝脏、骨骼肌、肾脏和卵巢癌中的作用尤为突出,其在胰岛素信号传导、代谢调节、细胞增殖和分化、纤维化和化疗耐药性等方面发挥着重要作用。深入研究Foxk1的生物学功能和调控机制,有助于更好地理解相关疾病的发生和发展机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Allu, Prasanna K R, Cardamone, Maria Dafne, Gomes, Antonio S, Enerbäck, Sven, Kahn, C Ronald. 2023. FoxK1 associated gene regulatory network in hepatic insulin action and its relationship to FoxO1 and insulin receptor mediated transcriptional regulation. In Molecular metabolism, 78, 101825. doi:10.1016/j.molmet.2023.101825. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37852413/
2. Fujinuma, Shun, Nakatsumi, Hirokazu, Shimizu, Hideyuki, Ohkawa, Yasuyuki, Nakayama, Keiichi I. 2023. FOXK1 promotes nonalcoholic fatty liver disease by mediating mTORC1-dependent inhibition of hepatic fatty acid oxidation. In Cell reports, 42, 112530. doi:10.1016/j.celrep.2023.112530. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37209098/
3. Zhang, Lu, Tian, Maoqing, Zhang, Meng, Liu, Lunzhi, Wang, Huiming. 2024. Forkhead Box Protein K1 Promotes Chronic Kidney Disease by Driving Glycolysis in Tubular Epithelial Cells. In Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany), 11, e2405325. doi:10.1002/advs.202405325. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39083268/
4. Sun, Huizhen, Wang, Husheng, Wang, Xue, Wang, Ziliang, Wang, Xipeng. 2020. Aurora-A/SOX8/FOXK1 signaling axis promotes chemoresistance via suppression of cell senescence and induction of glucose metabolism in ovarian cancer organoids and cells. In Theranostics, 10, 6928-6945. doi:10.7150/thno.43811. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32550913/
5. Shi, Xiaozhong, Seldin, David C, Garry, Daniel J. . Foxk1 recruits the Sds3 complex and represses gene expression in myogenic progenitors. In The Biochemical journal, 446, 349-57. doi:10.1042/BJ20120563. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22716292/