Wfdc12,全称为Whey acidic protein four-disulfide core domain 12,是一种在哺乳动物中高度保守的基因,其编码的蛋白质属于WAP家族,该家族成员具有广泛的生物学功能,包括免疫调节、抗微生物活性以及参与生殖过程等。Wfdc12的表达在多种组织中有所发现,包括皮肤、肺、食管和前列腺等,但在这些组织中的具体功能尚未完全明确。
Wfdc12基因的表达与多种生物学过程有关。例如,研究表明,Wfdc12在过敏性皮炎(AD)的发病机制中发挥重要作用。通过加速ALOX12/15代谢和血小板活化因子(PAF)的积累,Wfdc12的表达可能加剧了AD的症状。此外,Wfdc12的表达与临床AD症状和AD样病变的严重程度密切相关。在转基因小鼠中,Wfdc12在表皮中的过表达可能促进了皮肤呈递细胞的迁移和Th细胞的浸润。同时,转基因小鼠中免疫细胞数量和比例以及细胞因子mRNA水平显著上调。此外,ALOX12/15基因表达上调,花生四烯酸代谢途径的代谢物积累增加。在转基因小鼠的表皮中,表皮丝氨酸水解酶活性降低,血小板活化因子(PAF)的积累增加。这些数据表明,Wfdc12可能通过增强花生四烯酸代谢和PAF积累来加剧DNFB诱导的AD样症状,因此Wfdc12可能是人类AD的潜在治疗靶点[1]。
此外,Wfdc12在过敏性鼻炎(AR)中也发挥重要作用。在AR患者中,尿液中的Wfdc12蛋白表达水平上调,表明Wfdc12可能参与AR的病理生理过程。尿液中的差异蛋白变化可能与AR的病理生理变化有关,这为未来进一步探索尿液蛋白组学生物标志物提供了可能性[2]。
在食管鳞状细胞癌(ESCC)中,Wfdc12的表达下调。细胞实验表明,在ESCC细胞系中敲低Wfdc12可以促进细胞增殖和迁移。这些发现表明,Wfdc12在ESCC中发挥保护作用,可能是ESCC的一个有希望的肿瘤抑制因子[3]。
Wfdc12基因的表达还受到炎症的影响。在脂多糖(LPS)诱导的附睾炎中,Wfdc基因的表达受到调节。LPS诱导的炎症会根据附睾区域的不同,差异性地调节Wfdc基因的表达,这表明Wfdc家族在附睾炎的固有免疫反应中具有区域特异性作用[4]。
Wfdc12在原虫寄生虫感染中也发挥作用。在贾第虫感染过程中,不同生活周期的贾第虫与人类肠上皮细胞相互作用,诱导了不同的基因表达反应。例如,囊肿诱导了抗细菌蛋白WFDC12的表达上调,而滋养体和早期囊胚细胞则诱导了其他不同的基因表达[5]。
Wfdc12在先天性鱼鳞病中也有重要作用。在Tgm1基因缺陷的皮肤中,Wfdc12的表达上调。这表明Wfdc12可能参与先天性鱼鳞病中皮肤的固有防御反应[6]。
Wfdc12基因在进化上也表现出快速和分歧的变化。在灵长类动物中,Wfdc基因簇经历了嵌套复制、删除和显著的物种间编码和非编码序列分化,导致该区域在灵长类动物和啮齿动物之间存在显著的差异[7]。
综上所述,Wfdc12基因在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括免疫调节、抗微生物活性、生殖过程以及疾病发生等。Wfdc12在过敏性皮炎、过敏性鼻炎、食管鳞状细胞癌、附睾炎、贾第虫感染和先天性鱼鳞病等疾病中发挥重要作用。此外,Wfdc12基因在进化上也表现出快速和分歧的变化。因此,Wfdc12的研究有助于深入理解其在生物学和疾病发生中的作用,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Li, Guolin, Gu, Linna, Zhao, Fulei, Li, Wei, Li, Jiong. 2023. WFDC12-overexpressing contributes to the development of atopic dermatitis via accelerating ALOX12/15 metabolism and PAF accumulation. In Cell death & disease, 14, 185. doi:10.1038/s41419-023-05686-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36882395/
2. Liu, Na, Wang, Jitu, Wang, Xueyan, Zhang, Man. 2023. Analysis of urine differential proteins in patients with allergic rhinitis. In Heliyon, 9, e17323. doi:10.1016/j.heliyon.2023.e17323. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37426793/
3. Zhuang, Yu, Wang, Lan, Ji, Chengjian, Sun, Yungang, Shao, Feng. 2023. Construction of a novel pyrotosis-related prognostic model of esophageal square cell carcinoma and determination of the anti-tumor effect of WFDC12. In Functional & integrative genomics, 23, 177. doi:10.1007/s10142-023-01103-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37225895/
4. Andrade, Alexandre D, Almeida, Priscila G C, Mariani, Noemia A P, Avellar, Maria Christina W, Silva, Erick J R. . Lipopolysaccharide-induced epididymitis modifies the transcriptional profile of Wfdc genes in mice†. In Biology of reproduction, 104, 144-158. doi:10.1093/biolre/ioaa189. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33034631/
5. Rojas, Laura, Grüttner, Jana, Ma'ayeh, Showgy, Xu, Feifei, Svärd, Staffan G. 2022. Dual RNA Sequencing Reveals Key Events When Different Giardia Life Cycle Stages Interact With Human Intestinal Epithelial Cells In Vitro. In Frontiers in cellular and infection microbiology, 12, 862211. doi:10.3389/fcimb.2022.862211. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35573800/
6. Haneda, Takashi, Imai, Yasutomo, Uchiyama, Ryosuke, Jitsukawa, Orie, Yamanishi, Kiyofumi. 2016. Activation of Molecular Signatures for Antimicrobial and Innate Defense Responses in Skin with Transglutaminase 1 Deficiency. In PloS one, 11, e0159673. doi:10.1371/journal.pone.0159673. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27442430/
7. Lundwall, Ake, Clauss, Adam. . Identification of a novel protease inhibitor gene that is highly expressed in the prostate. In Biochemical and biophysical research communications, 290, 452-6. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11779191/