基因Six3,全称为Sine oculis homeobox homolog 3,是一种编码转录因子的同源框基因。Six3属于同源框基因家族,这一家族的基因在细胞的生长、增殖和分化过程中起着至关重要的作用。在细胞内,Six3蛋白通过其同源结构域与DNA结合,从而调控特定基因的表达。这种基因表达调控对于胚胎发育和组织的正常功能至关重要。
Six3在多种生物学过程中发挥重要作用。在神经系统中,Six3对于D2型中型棘突神经元的分化至关重要。研究发现,Six3主要在D2型中型棘突神经元的祖细胞中发挥作用,并随着D2型中型棘突神经元的成熟逐渐失去其功能。条件性敲除Six3会导致D2型中型棘突神经元的严重丢失,这表明Six3在D2型中型棘突神经元的分化过程中起着重要的调控作用[2]。此外,Six3在视网膜发育中也起着关键作用。它参与调控视网膜细胞命运的决定,以及视网膜色素上皮和神经视网膜的形成[5]。
Six3在生殖系统中也发挥着重要作用。研究发现,Six3在kisspeptin神经元中的表达对于女性的生育能力至关重要。条件性敲除Six3会导致女性的亚生育和发情周期不规律,而在男性中则没有影响。这表明Six3在kisspeptin神经元中的表达对于女性生育能力的维持至关重要[3]。
在呼吸系统中,Six3的表达也受到关注。研究发现,在人类健康的气道中,Six3主要在鼻腔上皮细胞中表达,而在气管支气管上皮细胞中表达较少。这种差异表达可能反映了Six3在呼吸道不同部位的功能差异[4]。
此外,Six3的表达与多种疾病的发生和发展密切相关。在癌症中,Six3的表达水平与肿瘤的发生和发展密切相关。研究发现,在大多数恶性肿瘤中,Six3的表达水平较低,这可能与肿瘤细胞的增殖、迁移和血管生成有关。然而,在一些恶性肿瘤中,如食管癌和胃癌,Six3的表达水平较高,这与肿瘤的发生和发展有关[1]。此外,研究发现,Six3的突变与人类的发育异常,如全前脑畸形(HPE)有关。HPE是一种常见的颅脑发育异常,导致前脑发育不全。研究发现,Six3基因的杂合突变与HPE的发生密切相关,这些突变导致Six3的失活,进而影响前脑的发育[6,7]。
综上所述,基因Six3在多种生物学过程中发挥重要作用,包括神经系统发育、生殖系统发育、呼吸系统发育和疾病发生。Six3的表达和功能调控对于维持组织的正常功能和预防疾病具有重要意义。
参考文献:
1. Ma, Tian-Liang, Zhu, Peng, Chen, Jing-Xian, Hu, Yi-He, Xie, Jie. 2022. SIX3 function in cancer: progression and comprehensive analysis. In Cancer gene therapy, 29, 1542-1549. doi:10.1038/s41417-022-00488-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35764712/
2. Song, Xiaolei, Chen, Haotian, Shang, Zicong, Zhang, Zhuangzhi, Xu, Zhejun. 2021. Homeobox Gene Six3 is Required for the Differentiation of D2-Type Medium Spiny Neurons. In Neuroscience bulletin, 37, 985-998. doi:10.1007/s12264-021-00698-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34014554/
3. Lavalle, Shanna N, Chou, Teresa, Hernandez, Jacqueline, Tonsfeldt, Karen J, Mellon, Pamela L. 2022. Deletion of the homeodomain gene Six3 from kisspeptin neurons causes subfertility in female mice. In Molecular and cellular endocrinology, 546, 111577. doi:10.1016/j.mce.2022.111577. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35121076/
4. Deprez, Marie, Zaragosi, Laure-Emmanuelle, Truchi, Marin, Leroy, Sylvie, Barbry, Pascal. . A Single-Cell Atlas of the Human Healthy Airways. In American journal of respiratory and critical care medicine, 202, 1636-1645. doi:10.1164/rccm.201911-2199OC. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32726565/
5. Diacou, Raven, Nandigrami, Prithviraj, Fiser, Andras, Ashery-Padan, Ruth, Cvekl, Ales. 2022. Cell fate decisions, transcription factors and signaling during early retinal development. In Progress in retinal and eye research, 91, 101093. doi:10.1016/j.preteyeres.2022.101093. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35817658/
6. Oliver, G, Mailhos, A, Wehr, R, Jenkins, N A, Gruss, P. . Six3, a murine homologue of the sine oculis gene, demarcates the most anterior border of the developing neural plate and is expressed during eye development. In Development (Cambridge, England), 121, 4045-55. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8575305/
7. Zeng, Hong, Xiao, Ziwen, Xu, Yongzhe, Pan, Wei, Zhao, Danqing. . [Analysis of a child with holoprosencephaly due to variant of SIX3 gene]. In Zhonghua yi xue yi chuan xue za zhi = Zhonghua yixue yichuanxue zazhi = Chinese journal of medical genetics, 38, 656-658. doi:10.3760/cma.j.cn511374-20200429-00315. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34247371/