Scd2基因编码的是硬脂酰辅酶A脱饱和酶2(Stearoyl-CoA Desaturase 2),这是一种重要的脂质代谢酶,负责将饱和脂肪酸转化为单不饱和脂肪酸。Scd2在多种生物过程中发挥重要作用,包括能量代谢、炎症反应、细胞分化和发育等。Scd2的表达和活性受到多种因素的调控,包括激素、营养状态、炎症因子和基因表达等。
在卵巢颗粒细胞中,Scd2基因的表达受到长链非编码RNA(lncRNA)和保守的非编码序列(CNS)的调控[1]。研究发现,Scd2基因上游存在四个CNS和两个lncRNA,这些lncRNA与Scd2的表达呈正相关。敲低这两个lncRNA会显著降低Scd2 mRNA水平,表明它们在Scd2基因的转录调控中发挥着重要作用。此外,CNS1和CNS2在颗粒细胞中被标记为高水平的组蛋白H3K9/K27乙酰化,并且通过报告基因实验证实了它们对Scd2启动子的增强活性。这些发现揭示了Scd2基因在颗粒细胞中的转录激活机制,为研究颗粒细胞的功能提供了新的见解。
Scd2基因的表达还受到microRNA(miRNA)的调控。研究发现,miR-200c-3p可以靶向Scd2基因的3'-非翻译区(3'-UTR),从而抑制Scd2的表达[2]。Scd2的过表达可以缓解骨髓间充质干细胞(MSC)的衰老,并改善其成骨分化能力。此外,Scd2的表达在衰老的MSC中降低,而miR-200c-3p的表达升高。这些结果表明,Scd2基因的表达受到miRNA的调控,并可能通过脂质代谢和表观遗传机制影响MSC的衰老。
Scd2基因在脑部组织中高表达,尤其是在下丘脑中。研究发现,Scd2在下丘脑中的表达水平与身体其他部位相比高约10倍。Scd2在下丘脑中的表达受到高脂肪饮食的诱导,而抑制Scd2的表达可以减少体重增加,主要是因为增加了全身的能量消耗和自发性活动[3]。这些结果表明,Scd2基因在下丘脑中可能参与调节全身的能量代谢和体重控制。
Scd2基因的缺失会影响CD4+ T细胞的炎症反应。研究发现,Scd2的缺失会导致巨噬细胞中炎症相关基因的表达失调,包括Il1b、Il6和Tnf等。Scd2缺失的巨噬细胞对细菌感染的反应受损,表现为清除细胞内细菌的能力降低和炎症因子的释放异常[4]。此外,Scd2缺失的巨噬细胞中自噬功能受损,并且不饱和的肉豆蔻酸减少。这些结果表明,Scd2基因在巨噬细胞的炎症反应中发挥重要作用,其缺失会导致巨噬细胞功能的失调。
Scd2基因的表达和活性受到多种因素的调控,包括lncRNA、miRNA、激素和营养状态等。Scd2基因在多种生物过程中发挥重要作用,包括能量代谢、炎症反应、细胞分化和发育等。Scd2基因的研究有助于深入理解脂质代谢和炎症反应的调控机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Mayama, Shota, Hamazaki, Nobuhiko, Maruyama, Yuki, Matsubara, Shin, Kimura, Atsushi P. 2020. Transcriptional activation of the mouse Scd2 gene by interdependent enhancers and long noncoding RNAs in ovarian granulosa cells. In The Journal of reproduction and development, 66, 435-444. doi:10.1262/jrd.2019-161. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32507774/
2. Yu, Xiao, Zhang, Chang, Ma, Qianhui, Meng, Xiaoting, He, Xu. 2024. SCD2 Regulation Targeted by miR-200c-3p on Lipogenesis Alleviates Mesenchymal Stromal Cell Senescence. In International journal of molecular sciences, 25, . doi:10.3390/ijms25158538. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39126105/
3. de Moura, R F, Nascimento, L F, Ignacio-Souza, L M, Festuccia, W T, Velloso, L A. 2015. Hypothalamic stearoyl-CoA desaturase-2 (SCD2) controls whole-body energy expenditure. In International journal of obesity (2005), 40, 471-8. doi:10.1038/ijo.2015.188. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26392016/
4. Lin, Joseph B, Mora, Amy, Wang, Tzu Jui, Mysorekar, Indira U, Apte, Rajendra S. 2023. Loss of stearoyl-CoA desaturase 2 disrupts inflammatory response in macrophages. In mBio, 14, e0092523. doi:10.1128/mbio.00925-23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37417745/