RCVRN,也称为recoverin,是一种在哺乳动物视网膜感光细胞中特异性表达的钙结合蛋白。它属于视紫红质基因家族,主要在杆状和锥状感光细胞中表达。recoverin在维持感光细胞的光感受功能中发挥重要作用,通过调节感光细胞内钙离子的浓度来控制光感受器的敏感性。此外,recoverin还参与视网膜感光细胞分化和发育的调控。
recoverin的基因Rcvrn位于小鼠染色体11上,与肿瘤抑制基因Trp53紧密连锁。recoverin的表达和功能与多种视网膜疾病的发生和发展密切相关。例如,X连锁青少年视网膜劈裂症(XLRS)是一种由RS1基因突变引起的遗传性疾病,导致视网膜分裂和视力障碍。研究表明,RS1突变会导致recoverin表达减少,进而影响视网膜感光细胞的发育和功能[1]。
此外,recoverin还与癌症相关视网膜病变(CAR)的发生有关。CAR是一种罕见的自身免疫性视网膜疾病,表现为视网膜感光细胞特异性自身抗体的产生。研究发现,recoverin是CAR患者视网膜感光细胞特异性自身抗体的主要靶标,其表达异常可能导致CAR的发生[4]。
为了更好地研究recoverin在视网膜感光细胞发育和疾病中的作用,研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,构建了recoverin-eGFP报告人诱导多能干细胞(hiPSC)系。该报告系在recoverin基因的内源位点上插入增强型绿色荧光蛋白(eGFP)序列,可以实时监测感光细胞发育,并富集适用于移植的感光细胞[2]。此外,研究人员还构建了同时标记视网膜祖细胞、视网膜神经节细胞和感光细胞的人hiPSC系,为研究视网膜发育和疾病提供了新的工具[3]。
研究表明,recoverin的表达和功能受到多种因素的调控。例如,miR-365通过抑制金属肽酶抑制剂3(Timp3)的表达,增加氧化应激,进而促进糖尿病视网膜病变的发生[5]。NR2E3通过调节芳香烃受体(AHR)/白介素17A(IL-17A)信号通路,抑制炎症和细胞凋亡,为糖尿病视网膜病变的治疗提供了新的思路[6]。
综上所述,recoverin是一种在哺乳动物视网膜感光细胞中特异性表达的钙结合蛋白,在维持感光细胞的光感受功能、调控感光细胞分化和发育中发挥重要作用。recoverin的表达和功能与多种视网膜疾病的发生和发展密切相关,包括XLRS和CAR。此外,recoverin的表达和功能受到多种因素的调控,为研究视网膜发育和疾病提供了新的思路和策略。
参考文献:
1. Duan, Chunwen, Ding, Chengcheng, Sun, Xihao, Chen, Jiansu, Tang, Shibo. 2024. Retinal organoids with X-linked retinoschisis RS1 (E72K) mutation exhibit a photoreceptor developmental delay and are rescued by gene augmentation therapy. In Stem cell research & therapy, 15, 152. doi:10.1186/s13287-024-03767-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38816767/
2. Guan, Yuanyuan, Wang, Yuan, Zheng, Dandan, Gao, Guanjie, Zhong, Xiufeng. 2022. Generation of an RCVRN-eGFP Reporter hiPSC Line by CRISPR/Cas9 to Monitor Photoreceptor Cell Development and Facilitate the Cell Enrichment for Transplantation. In Frontiers in cell and developmental biology, 10, 870441. doi:10.3389/fcell.2022.870441. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35573687/
3. Lam, Phuong T, Gutierrez, Christian, Del Rio-Tsonis, Katia, Robinson, Michael L. 2020. Generation of a Retina Reporter hiPSC Line to Label Progenitor, Ganglion, and Photoreceptor Cell Types. In Translational vision science & technology, 9, 21. doi:10.1167/tvst.9.3.21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32714647/
4. McGinnis, J F, Lerious, V, Pazik, J, Elliott, R W. . Chromosomal assignment of the recoverin gene and cancer-associated retinopathy. In Mammalian genome : official journal of the International Mammalian Genome Society, 4, 43-5. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8422501/
5. Wang, Juan, Zhang, Jieping, Chen, Xin, Lu, Lixia, Xu, Guo-Tong. 2017. miR-365 promotes diabetic retinopathy through inhibiting Timp3 and increasing oxidative stress. In Experimental eye research, 168, 89-99. doi:10.1016/j.exer.2017.11.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29196060/
6. Ding, Yuanyuan, Chen, Linjiang, Xu, Jing, Liu, Qiong. 2024. NR2E3 inhibits the inflammation and apoptosis in diabetic retinopathy by regulating the AHR/IL-17A signaling pathway. In Naunyn-Schmiedeberg's archives of pharmacology, 397, 9081-9094. doi:10.1007/s00210-024-03213-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38884674/