Klf10(Krüppel-like factor 10)是一种转录因子,属于Krüppel-like factor(KLF)家族,也被称为TGF-β(Transforming growth factor beta)诱导的早期基因1(TIEG1)。它包含一个三重C2H2锌指结构域,通过结合DNA上的Sp1位点与其他转录因子相互作用,在多种细胞类型中促进和抑制多个基因的表达。Klf10参与细胞增殖、分化和凋亡等生物学过程,并在多种疾病中发挥重要作用。近年来,Klf10在癌症中的作用引起了广泛关注,研究表明它具有肿瘤抑制活性,能够抑制多种癌细胞如胰腺癌、白血病和骨质疏松症的增殖并诱导其凋亡。
Klf10在多种组织中有表达,包括肝脏、骨骼肌和心脏等。研究表明,Klf10在肝脏中通过cAMP/PKA/CREB信号通路被运动诱导表达,并通过调节fumarate hydratase 1(Fh1)的表达,减少肝细胞中fumarate的积累,进而降低脂质生成和胰岛素抵抗,改善非酒精性脂肪性肝炎(NASH)[1]。此外,Klf10在骨骼肌中的作用也得到了研究。在肌营养不良的骨骼肌中,Klf10的表达缺失导致胶原蛋白和纤连蛋白基因表达和蛋白沉积增加,从而增加纤维化。Klf10的缺失还导致SMAD2、SMAD3和SMAD7基因的表达增加,以及MMP2和TIMP1基因的表达增加,进一步促进纤维化[2]。
Klf10在纤维化中的作用也得到了关注。研究表明,Klf10在纤维化疾病中具有双重作用,既可以促进也可以抑制纤维化,具体取决于组织类型和纤维化状态。Klf10的缺失会导致肝脏、心脏和肾脏等组织的纤维化加重,而Klf10的过表达则可以减轻纤维化。Klf10的这种双重作用可能与它对TGF-β信号通路的调节有关。Klf10可以抑制TGF-β诱导的肝星状细胞活化和纤维化,这可能与其抑制ATF3表达有关[5]。
Klf10在血液系统疾病中也有重要作用。研究表明,Klf10基因的突变与血红蛋白病如β-地中海贫血和镰状细胞贫血的表型有关。Klf10基因的多态性还与患者对羟基脲治疗的反应有关,可以作为羟基脲治疗的药物基因组学标志物[3]。
Klf10在肿瘤中的作用也引起了关注。研究表明,Klf10在多种癌症中表达下调,而Klf10的过表达可以抑制癌细胞的增殖并诱导其凋亡。例如,Klf10的过表达可以抑制胃癌细胞的生长和转移,并延长胃癌患者的生存期[6]。
Klf10在胰腺癌相关性肌肉萎缩中也发挥了重要作用。研究表明,Klf10的缺失会导致肌肉萎缩,而Klf10的过表达可以抑制肌肉萎缩相关基因的表达,如Trim63和Fbxo32,从而减轻肌肉萎缩[4]。
综上所述,Klf10是一种多功能的转录因子,参与调节多种生物学过程,包括细胞增殖、分化和凋亡等。Klf10在多种疾病中发挥重要作用,包括肝脏疾病、肌肉疾病、纤维化和癌症等。Klf10的研究有助于深入理解其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. Luo, Hong-Yang, Mu, Wang-Jing, Chen, Min, Chen, Hu-Min, Guo, Liang. 2024. Hepatic Klf10-Fh1 axis promotes exercise-mediated amelioration of NASH in mice. In Metabolism: clinical and experimental, 155, 155916. doi:10.1016/j.metabol.2024.155916. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38615945/
2. DiMario, Joseph X. 2018. KLF10 Gene Expression Modulates Fibrosis in Dystrophic Skeletal Muscle. In The American journal of pathology, 188, 1263-1275. doi:10.1016/j.ajpath.2018.01.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29458012/
3. Elalfy, Mohsen S, El Sherif, Nayera H K, Kamal, Tarek M, Aly, Nihal H. . Klf10 Gene, a Secondary Modifier and a Pharmacogenomic Biomarker of Hydroxyurea Treatment Among Patients With Hemoglobinopathies. In Journal of pediatric hematology/oncology, 39, e155-e162. doi:10.1097/MPH.0000000000000762. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28085748/
4. Dasgupta, Aneesha, Gibbard, Daniel F, Schmitt, Rebecca E, Jatoi, Aminah, Doles, Jason D. 2023. A TGF-β/KLF10 signaling axis regulates atrophy-associated genes to induce muscle wasting in pancreatic cancer. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 120, e2215095120. doi:10.1073/pnas.2215095120. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37585460/
5. Hwang, Soonjae, Park, Sangbin, Yaseen, Uzma, Lee, Ho-Jae, Cha, Ji-Young. 2023. KLF10 Inhibits TGF-β-Mediated Activation of Hepatic Stellate Cells via Suppression of ATF3 Expression. In International journal of molecular sciences, 24, . doi:10.3390/ijms241612602. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37628783/
6. Lin, Yueh-Min, Yeh, Kun-Tu, Yeh, Chung-Min, Soon, Maw-Soan, Hsu, Li-Sung. 2022. KLF10 Functions as an Independent Prognosis Factor for Gastric Cancer. In Medicina (Kaunas, Lithuania), 58, . doi:10.3390/medicina58060711. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35743973/