Lgmn,也称为legumain,是一种重要的半胱氨酸蛋白酶,主要存在于溶酶体中。Lgmn能够降解多种蛋白质,包括细胞外基质成分、凋亡细胞和病原体,参与调节免疫反应、炎症反应和细胞死亡等生物学过程。Lgmn在多种疾病中发挥重要作用,包括心肌梗死、高血压、癌症和动脉瘤等。本文将介绍Lgmn的功能和其在多种疾病中的作用。
心肌梗死是一种严重的心血管疾病,其病理生理机制复杂,包括心肌细胞凋亡、炎症反应和纤维化等。在心肌梗死中,Lgmn由心脏驻留巨噬细胞特异性表达,并参与促进凋亡心肌细胞的清除和降解。研究显示,Lgmn缺陷会导致心脏功能恶化,凋亡心肌细胞积累,以及体内吞噬作用指数降低。此外,Lgmn缺陷还会导致细胞内钙动员受损,以及LC3-II依赖的吞噬体形成受阻。Lgmn缺陷还会增加MHC-IIhigh CCR2+巨噬细胞的浸润,以及MHC-IIlow CCR2+单核细胞的招募,并下调抗炎介质IL-10和TGF-β的表达,上调促炎介质IL-1β、TNF-α、IL-6和IFN-γ的表达。这些结果表明,Lgmn在心肌梗死后的心脏修复和炎症反应中发挥重要作用[1]。
高血压是一种常见的慢性疾病,其病理生理机制复杂,包括血管重构、炎症反应和免疫细胞浸润等。在高血压中,Lgmn在CD4+ T细胞中高度表达,并参与调节Treg细胞的分化和功能。研究发现,Lgmn缺陷可以减轻Ang II诱导的高血压和靶器官损伤。Lgmn缺陷还可以阻止Ang II诱导的Treg细胞减少,并通过促进Treg细胞的分化和功能,从而预防高血压及其并发症[3]。
癌症是一种常见的疾病,其病理生理机制复杂,包括细胞增殖、侵袭和转移等。在癌症中,Lgmn在多种癌细胞中表达上调,并参与调节细胞侵袭和转移。研究发现,Lgmn基因编辑可以抑制乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力,并减少肺转移的发生。此外,Lgmn的基因编辑还可以增强CRISPR/Cas9介导的基因编辑效率,为治疗乳腺癌转移提供新的思路[4]。
动脉瘤是一种严重的血管疾病,其病理生理机制复杂,包括细胞外基质降解、血管平滑肌细胞转化和炎症反应等。在动脉瘤中,Lgmn参与调节血管平滑肌细胞分化,并促进动脉瘤的发生和发展。研究发现,Lgmn缺陷可以减轻BAPN诱导的动脉瘤进展,并减少细胞外基质的降解。此外,Lgmn缺陷还可以减轻血管平滑肌细胞的表型转化,并抑制血管平滑肌细胞分化。这些结果表明,Lgmn在动脉瘤的发生和发展中发挥重要作用[2]。
综上所述,Lgmn是一种重要的半胱氨酸蛋白酶,参与调节免疫反应、炎症反应和细胞死亡等生物学过程。Lgmn在多种疾病中发挥重要作用,包括心肌梗死、高血压、癌症和动脉瘤等。Lgmn的研究有助于深入理解其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. Jia, Daile, Chen, Siqin, Bai, Peiyuan, Sun, Aijun, Ge, Junbo. 2022. Cardiac Resident Macrophage-Derived Legumain Improves Cardiac Repair by Promoting Clearance and Degradation of Apoptotic Cardiomyocytes After Myocardial Infarction. In Circulation, 145, 1542-1556. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.121.057549. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35430895/
2. Pan, Lihong, Bai, Peiyuan, Weng, Xinyu, Sun, Aijun, Ge, Junbo. 2022. Legumain Is an Endogenous Modulator of Integrin αvβ3 Triggering Vascular Degeneration, Dissection, and Rupture. In Circulation, 145, 659-674. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.121.056640. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35100526/
3. He, Yuhu, Zou, Pu, Lu, Junmi, Liu, Qiming, Zhou, Shenghua. 2023. CD4+ T-Cell Legumain Deficiency Attenuates Hypertensive Damage via Preservation of TRAF6. In Circulation research, 134, 9-29. doi:10.1161/CIRCRESAHA.123.322835. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38047378/
4. Wang, Yue, Peng, Yatu, Zi, Guanghui, Chen, Jin, Peng, Baowei. 2024. Co-delivery of Cas9 mRNA and guide RNAs for editing of LGMN gene represses breast cancer cell metastasis. In Scientific reports, 14, 8095. doi:10.1038/s41598-024-58765-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38582932/