MARS2,也称为线粒体甲硫氨酰tRNA合成酶2,是一种重要的线粒体酶。它负责将甲硫氨酸氨基酸连接到线粒体tRNA上,这一过程对于蛋白质的合成和线粒体功能至关重要。MARS2的表达和活性对于维持线粒体功能和细胞代谢具有重要作用。MARS2在多种生物学过程中发挥作用,包括细胞代谢、生长、发育和疾病发生。
在sepsis的研究中,MARS2被认为是一种重要的生物标志物。Scicluna等人[1]发现,在sepsis患者中,MARS2的表达水平与患者的预后相关。他们通过基因表达谱分析发现,MARS2的表达水平与28天死亡率相关,其中MARS1亚型的患者预后最差,而MARS2亚型的患者预后相对较好。此外,他们还发现MARS1和MARS2亚型的患者在线粒体呼吸链酶活性、细胞增殖和ROS水平等方面存在显著差异。这些发现表明,MARS2在sepsis的发病机制和预后中发挥重要作用。
除了在sepsis中的研究,MARS2在其他疾病中也受到关注。Gu等人[2]发现,MARS2的表达水平与胃癌的恶性程度相关。他们通过基因表达谱分析和功能实验发现,MARS2的表达水平与胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力相关。此外,他们还发现MARS2的表达水平受到miR-4661-5p的调控。这些发现表明,MARS2在胃癌的发生和发展中发挥重要作用。
此外,MARS2的突变还与一些遗传性疾病相关。Webb等人[3]发现,MARS2基因的突变与发育迟缓、生长迟缓和感觉神经性听力损失相关。他们通过全外显子测序发现,MARS2基因的复合杂合突变导致MARS2蛋白水平下降,进而影响线粒体呼吸链的活性。Salemi等人[5]也报道了MARS2基因的突变与一种新的线粒体翻译缺陷综合征相关,患者表现出发育迟缓和肌张力减退等症状。
最近的研究还发现,MARS2与其他基因相互作用,影响细胞的生物学过程。Fang等人[4]发现,MARS2与PDK4、NRF1、DCAF8、CHPT1和NAMPT等基因共同构成了一个预测乳腺癌远处转移的模型。这些基因的表达水平与乳腺癌患者的预后相关,可以作为乳腺癌治疗的潜在靶点。
综上所述,MARS2是一种重要的线粒体酶,参与调控蛋白质合成和线粒体功能。MARS2在多种疾病中发挥重要作用,包括sepsis、胃癌和遗传性疾病。此外,MARS2还与其他基因相互作用,影响细胞的生物学过程。深入研究MARS2的生物学功能和机制,有助于理解疾病的发生和发展,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Scicluna, Brendon P, van Vught, Lonneke A, Zwinderman, Aeilko H, Knight, Julian C, van der Poll, Tom. 2017. Classification of patients with sepsis according to blood genomic endotype: a prospective cohort study. In The Lancet. Respiratory medicine, 5, 816-826. doi:10.1016/S2213-2600(17)30294-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28864056/
2. Gu, Jie, Chu, Kaifeng. 2021. Increased Mars2 expression upon microRNA-4661-5p-mediated KDM5D downregulation is correlated with malignant degree of gastric cancer cells. In Cell biology international, 45, 2118-2128. doi:10.1002/cbin.11661. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34273914/
3. Webb, Bryn D, Wheeler, Patricia G, Hagen, Jacob J, Houten, Sander M, Schadt, Eric E. 2015. Novel, compound heterozygous, single-nucleotide variants in MARS2 associated with developmental delay, poor growth, and sensorineural hearing loss. In Human mutation, 36, 587-92. doi:10.1002/humu.22781. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25754315/
4. Fang, Yutong, Zhang, Qunchen, Guo, Cuiping, Zhang, Yongqu, Wu, Jundong. 2024. Mitochondrial-related genes as prognostic and metastatic markers in breast cancer: insights from comprehensive analysis and clinical models. In Frontiers in immunology, 15, 1461489. doi:10.3389/fimmu.2024.1461489. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39380996/
5. Salemi, Sophia E, Baljinnyam, Erdene, Liu, Norman N, Marro, Samuele G, Webb, Bryn D. 2025. Generation of induced pluripotent stem cell line ISMMSi060-A from a patient with combined oxidative phosphorylation deficiency 25. In Stem cell research, 83, 103662. doi:10.1016/j.scr.2025.103662. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39874649/