PPARA,也称为过氧化物酶体增殖物激活受体α,是一种重要的核受体超家族成员,属于配体激活转录因子。PPARA在多种生物学过程中发挥着关键作用,包括脂质代谢、能量平衡、炎症反应和细胞增殖等。PPARA通过与其配体结合,激活或抑制下游基因的表达,从而调节相关生理和病理过程。
PPARA在慢性阻塞性肺疾病(COPD)中的作用机制得到了深入研究。长期居住在高海拔地区的藏族人群,由于适应了高原环境,其PPARA表达水平较高。然而,在COPD患者中,PPARA表达下调,导致缺氧诱导因子通路失调。此外,肺上皮细胞中PPARA表达的异常会引发炎症反应、氧化应激和脂质代谢紊乱,从而加剧疾病进展[1]。
PPARA在阿尔茨海默病(AD)中也发挥着重要作用。AD是一种常见的神经退行性疾病,其发病机制与Aβ(淀粉样β)的产生和清除失衡密切相关。PPARA作为一种转录因子,调节脂肪酸代谢相关基因的表达,并激活肝细胞自噬。研究发现,PPARA激动剂可以诱导人小胶质细胞和U251人胶质瘤细胞中APP(淀粉样β前体蛋白)突变体的自噬,从而减少脑组织和海马组织中的可溶性Aβ和不可溶性Aβ水平,改善AD模型小鼠的认知功能和焦虑症状[2]。
PPARA在肝细胞增殖中的作用机制也得到了深入研究。PPARA的激活可以导致肝细胞增殖,增加肝细胞癌的发生率。研究发现,PPARA激活后,通过激活E2f8转录因子,进而激活UHRF1基因的表达。UHRF1通过DNA甲基化和组蛋白H3K9me3修饰,抑制CDH1基因的表达,从而促进肝细胞增殖[3][6]。
PPARA在缺血性中风中的作用也得到了研究。研究发现,PPARA与钙信号通路相关基因(AC079305.10、BCL10、BCL2A1、BRE-AS1、DYNLL2、EREG和PTGS2)和转录因子(JUN、IRF9、ETV5和PPARA)在缺血性中风中发挥着重要作用[4]。
PPARA在运动能力中的作用也得到了研究。研究发现,PPARA基因的多态性与运动能力相关,其中PPARA rs4253778 G等位基因与耐力运动能力相关[5]。
PPARA在非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)中的作用也得到了研究。研究发现,MIR20B通过抑制PPARA的表达,促进肝细胞脂质积累和甘油三酯水平升高,从而加重NAFLD病情[7]。
PPARA在椎间盘退变中的作用也得到了研究。研究发现,PPARA是铁死亡相关差异表达基因之一,参与椎间盘退变的发病机制和进展[8]。
综上所述,PPARA作为一种重要的核受体,在多种生物学过程中发挥着关键作用。PPARA在COPD、AD、肝细胞增殖、缺血性中风、运动能力和NAFLD等多种疾病中发挥着重要作用。深入研究PPARA的生物学功能和疾病发生机制,有助于为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Li, Honge, Pei, Wenhui, Wang, Yunchao, Yang, Zhen, Wang, Xinhua. . Mechanism of Action of the Plateau-Adapted Gene PPARA in COPD. In Frontiers in bioscience (Landmark edition), 29, 68. doi:10.31083/j.fbl2902068. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38420801/
2. Luo, Rongcan, Su, Ling-Yan, Li, Guiyu, Li, Jiali, Yao, Yong-Gang. 2019. Activation of PPARA-mediated autophagy reduces Alzheimer disease-like pathology and cognitive decline in a murine model. In Autophagy, 16, 52-69. doi:10.1080/15548627.2019.1596488. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30898012/
3. Aibara, Daisuke, Takahashi, Shogo, Yagai, Tomoki, Matsusue, Kimihiko, Gonzalez, Frank J. 2022. Gene repression through epigenetic modulation by PPARA enhances hepatocellular proliferation. In iScience, 25, 104196. doi:10.1016/j.isci.2022.104196. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35479397/
4. Lin, Weiwei, Wang, Yangxin, Chen, Yisheng, Gu, Zhaowen, Zhu, Yongjian. 2021. Role of Calcium Signaling Pathway-Related Gene Regulatory Networks in Ischemic Stroke Based on Multiple WGCNA and Single-Cell Analysis. In Oxidative medicine and cellular longevity, 2021, 8060477. doi:10.1155/2021/8060477. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34987704/
5. Semenova, Ekaterina A, Hall, Elliott C R, Ahmetov, Ildus I. 2023. Genes and Athletic Performance: The 2023 Update. In Genes, 14, . doi:10.3390/genes14061235. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37372415/
6. Aibara, Daisuke. . [Epigenetic Regulation of Gene Expression and Hepatocyte Proliferation by Nuclear Receptor PPARA]. In Yakugaku zasshi : Journal of the Pharmaceutical Society of Japan, 144, 157-161. doi:10.1248/yakushi.23-00176. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38296491/
7. Lee, Yo Han, Jang, Hyun-Jun, Kim, Sounkou, Nam, Dougu, Choi, Jang Hyun. 2021. Hepatic MIR20B promotes nonalcoholic fatty liver disease by suppressing PPARA. In eLife, 10, . doi:10.7554/eLife.70472. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34964438/
8. Xiang, Qian, Zhao, Yongzhao, Li, Weishi. 2023. Identification and validation of ferroptosis-related gene signature in intervertebral disc degeneration. In Frontiers in endocrinology, 14, 1089796. doi:10.3389/fendo.2023.1089796. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36814575/