RYR3,也称为Ryanodine受体3基因,编码Ryanodine受体3,这是一种内质网钙通道,负责将内质网中的钙离子释放到细胞质中,从而增加细胞质中的钙离子浓度。钙离子在细胞信号传导中扮演着重要的角色,参与调节心脏收缩、胰岛素分泌和神经退化等生物学过程。RYR3基因突变与多种疾病相关,包括高血压、糖尿病、阿尔茨海默病和动脉粥样硬化等[1][2][5]。
RYR3基因在骨骼肌、心脏和许多其他组织中表达,对肌肉收缩和钙离子稳态至关重要。在骨骼肌中,RYR3与RYR1共同构成ryanodine受体通道,负责将内质网中的钙离子释放到细胞质中,从而触发肌肉收缩。在心脏中,RYR3参与调节心脏的兴奋-收缩耦合过程,维持心脏的正常功能。此外,RYR3还在神经元中表达,参与调节神经递质的释放和神经元的兴奋性[1]。
RYR3基因突变与多种疾病相关。研究表明,RYR3基因多态性与高血压、糖尿病和阿尔茨海默病的发病风险和发病年龄相关。具体来说,RYR3基因中的某些单核苷酸多态性(SNPs)与高血压、糖尿病和阿尔茨海默病的风险增加相关,而另一些SNPs则与这些疾病的发病年龄相关[1]。此外,RYR3基因的突变还与动脉粥样硬化相关,其基因多态性与颈动脉内膜-中层厚度(cIMT)增加相关,cIMT是动脉粥样硬化的一个替代指标[2][5]。
RYR3基因的突变还与一些肌肉疾病相关。例如,RYR3基因突变与一种具有链状体病理特征的肌病相关,这种肌病被称为nemaline肌病。研究发现,RYR3基因的复合杂合突变可能是导致nemaline肌病的原因之一[6]。此外,RYR3基因的突变还与一种称为“尘土核心疾病”(DuCD)的先天性肌病相关。DuCD是一种由RYR1基因的隐性突变引起的肌病,其特征是在肌肉活检中出现尘土状的核心病变。研究发现,DuCD患者的肌肉活检中RYR1表达水平降低,且RYR1基因中桥螺旋和孔结构域的突变更常见[3]。
RYR3基因的突变还与一些其他疾病相关。例如,RYR3基因的突变与Hirschsprung病相关,这是一种肠道神经系统发育异常的疾病。研究发现,RYR1和RYR3基因在Hirschsprung病患者的结肠平滑肌中表达下调,这可能参与了Hirschsprung病的发病机制[4]。
综上所述,RYR3基因在调节细胞内钙离子浓度和细胞信号传导中发挥重要作用。RYR3基因的突变与多种疾病相关,包括高血压、糖尿病、阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、nemaline肌病和DuCD等。RYR3基因的研究有助于深入理解钙离子信号传导的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. Gong, Shaoqing, Su, Brenda Bin, Tovar, Hugo, Wang, Ke-Sheng, Xu, Chun. . Polymorphisms Within RYR3 Gene Are Associated With Risk and Age at Onset of Hypertension, Diabetes, and Alzheimer's Disease. In American journal of hypertension, 31, 818-826. doi:10.1093/ajh/hpy046. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29590321/
2. Shrestha, Sadeep, Yan, Qi, Joseph, Gregory, Martinson, Jeremy J, Kingsley, Lawrence A. . Replication of RYR3 gene polymorphism association with cIMT among HIV-infected whites. In AIDS (London, England), 26, 1571-3. doi:10.1097/QAD.0b013e328355359f. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22627881/
3. Garibaldi, Matteo, Rendu, John, Brocard, Julie, Antonini, Giovanni, Romero, Norma Beatriz. 2019. 'Dusty core disease' (DuCD): expanding morphological spectrum of RYR1 recessive myopathies. In Acta neuropathologica communications, 7, 3. doi:10.1186/s40478-018-0655-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30611313/
4. O' Donnell, Anne Marie, Nakamura, Hiroki, Puri, Prem. 2019. Altered ryanodine receptor gene expression in Hirschsprung's disease. In Pediatric surgery international, 35, 923-927. doi:10.1007/s00383-019-04504-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31263958/
5. Zhao, Chenxi, Ikeda, Shinobu, Arai, Tomio, Muramatsu, Masaaki, Sawabe, Motoji. 2014. Association of the RYR3 gene polymorphisms with atherosclerosis in elderly Japanese population. In BMC cardiovascular disorders, 14, 6. doi:10.1186/1471-2261-14-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24423397/
6. Nilipour, Y, Nafissi, S, Tjust, A E, Laing, N G, Tajsharghi, H. 2018. Ryanodine receptor type 3 (RYR3) as a novel gene associated with a myopathy with nemaline bodies. In European journal of neurology, 25, 841-847. doi:10.1111/ene.13607. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29498452/