Slc16a2,也称为MCT8(Monocarboxylate Transporter 8),是SLC16基因家族中的一员。该基因家族共有14个成员,其中SLC16A2编码一种高亲和力的甲状腺激素转运蛋白,负责将甲状腺激素从血液转运到脑细胞中,对于维持正常的脑发育和功能至关重要[1]。SLC16家族的成员普遍具有12个跨膜螺旋,并在细胞内具有C端和N端,以及一个大的细胞内环,这些结构特征对于其功能发挥至关重要[1]。此外,SLC16家族成员还参与多种代谢途径,包括能量代谢、糖异生、T淋巴细胞激活、肠道代谢、精子生成、胰腺β细胞功能障碍、甲状腺激素代谢和药物转运等[1]。
SLC16A2基因突变会导致MCT8缺乏症,这是一种X连锁隐性遗传病,主要表现为智力发育迟缓、运动功能障碍和甲状腺功能异常[2]。MCT8缺乏症是一种严重的神经系统疾病,患者的生存率较低,且目前尚无有效的治疗方法[2]。研究表明,MCT8缺乏症患者的脑部发育迟缓,MRI检查显示脑白质延迟髓鞘化,这与患者的智力发育迟缓密切相关[2]。此外,MCT8缺乏症患者的甲状腺激素水平异常,表现为游离T4水平降低,而三碘甲状腺原氨酸水平升高[2]。
近年来,研究人员利用CRISPR/Cas9技术构建了携带SLC16A2基因突变的诱导多能干细胞(iPSC)系,并成功生成脑器官,用于模拟MCT8缺乏症对人类神经发育的影响[4]。这些研究为深入理解MCT8缺乏症的发病机制和寻找新的治疗方法提供了重要的工具。
此外,SLC16A2基因突变还与Allan-Herndon-Dudley综合征(AHDS)有关。AHDS是一种罕见的X连锁遗传病,主要表现为智力发育迟缓、运动功能障碍和甲状腺功能异常[3]。研究表明,AHDS患者的SLC16A2基因突变导致MCT8功能缺陷,从而影响甲状腺激素的转运和脑发育[3]。
除了AHDS,SLC16A2基因突变还与其他一些疾病有关。例如,SLC16A2基因突变还与甲状腺功能减退、发育迟缓、癫痫、自闭症谱系障碍等疾病有关[5]。此外,SLC16A2基因的多态性还与甲状腺功能、智力发育等生物学过程有关[6]。
综上所述,SLC16A2基因编码的MCT8在甲状腺激素转运和脑发育中发挥着重要作用。SLC16A2基因突变会导致MCT8缺乏症和AHDS等疾病,严重影响患者的生存和生活质量。近年来,随着基因编辑技术的发展,研究人员已经成功构建了携带SLC16A2基因突变的iPSC系,为深入研究MCT8缺乏症的发病机制和寻找新的治疗方法提供了重要的工具。此外,SLC16A2基因的多态性还与甲状腺功能、智力发育等生物学过程有关,这为深入研究SLC16A2基因的功能和疾病发生机制提供了新的线索。
参考文献:
1. Halestrap, Andrew P. . The SLC16 gene family - structure, role and regulation in health and disease. In Molecular aspects of medicine, 34, 337-49. doi:10.1016/j.mam.2012.05.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23506875/
2. Groeneweg, Stefan, van Geest, Ferdy S, Abacı, Ayhan, Zwaveling-Soonawala, Nitash, Visser, W Edward. . Disease characteristics of MCT8 deficiency: an international, retrospective, multicentre cohort study. In The lancet. Diabetes & endocrinology, 8, 594-605. doi:10.1016/S2213-8587(20)30153-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32559475/
3. Beheshti, Ramin, Aprile, Justen, Lee, Charles. 2022. Allan-Herndon-Dudley Syndrome: A Novel Pathogenic Variant of the SLC16A2 gene. In Cureus, 14, e21771. doi:10.7759/cureus.21771. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35251841/
4. Ludwik, Katarzyna Anna, Opitz, Robert, Jyrch, Sabine, Kühnen, Peter, Stachelscheid, Harald. 2023. Generation of iPSC lines with SLC16A2:G401R or SLC16A2 knock out. In Stem cell research, 73, 103256. doi:10.1016/j.scr.2023.103256. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38006677/
5. Zhang, Qiang, Yang, Qi, Zhou, Xunzhao, Yi, Shang, Luo, Jingsi. 2022. Characteristics of Allan-Herndon-Dudley Syndrome in Chinese children: Identification of two novel pathogenic variants of the SLC16A2 gene. In Frontiers in pediatrics, 10, 1050023. doi:10.3389/fped.2022.1050023. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36458135/
6. Lago-Lestón, Ramón, Iglesias, María-José, San-José, Esther, Lado-Abeal, Joaquín, Domínguez-Gerpe, Lourdes. 2008. Prevalence and functional analysis of the S107P polymorphism (rs6647476) of the monocarboxylate transporter 8 (SLC16A2) gene in the male population of north-west Spain (Galicia). In Clinical endocrinology, 70, 636-43. doi:10.1111/j.1365-2265.2008.03377.x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18710470/