XBP1,即X-box结合蛋白1,是一种在哺乳动物细胞中表达的转录因子,它在内质网应激(Endoplasmic Reticulum Stress,ERS)反应中起着关键作用。内质网应激是指由于内质网中的蛋白质折叠负荷增加、钙离子平衡失调、脂质合成过多或其他原因导致内质网功能受损的状态。XBP1在应激条件下被IRE1(内质网应激反应的关键传感器之一)激活,通过剪接产生其活性形式XBP1s,从而激活未折叠蛋白反应(Unfolded Protein Response,UPR)以减轻内质网应激。UPR的激活可以促进蛋白质折叠、蛋白质降解和内质网相关降解(ERAD)等过程,从而维持细胞稳态。
在人类疾病中,XBP1的表达和功能与多种病理过程相关。例如,XBP1在肿瘤发生发展中起着重要作用。研究发现,XBP1在多种癌症中表达上调,包括结直肠癌、乳腺癌和肺癌等。在结直肠癌中,XBP1的激活促进了肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的促肿瘤功能,通过增加促肿瘤细胞因子的表达和分泌以及抑制巨噬细胞的吞噬作用,从而促进结直肠癌的生长和转移[2]。在乳腺癌中,XBP1通过与缺氧诱导因子1α(HIF1α)形成转录复合物,调控HIF1α靶基因的表达,从而促进三阴性乳腺癌(TNBC)的肿瘤发生和进展[3]。在肺癌中,XBP1的3'非翻译区(3'UTR)的缩短可以减轻顺铂诱导的内质网应激,从而提高肺癌细胞的化疗耐药性[4]。
除了肿瘤发生发展,XBP1还与肝脏纤维化相关。研究表明,XBP1在肝脏纤维化过程中表达上调,并在巨噬细胞中调控STING信号通路的激活,进而影响NLRP3炎症小体的激活,从而促进肝脏纤维化进程[1]。此外,XBP1还与溃疡性结肠炎(UC)的发生发展相关。研究发现,XBP1在UC患者的结肠组织中表达上调,并与UC的临床评分和免疫细胞浸润密切相关[5]。
除了在疾病中的作用,XBP1还与长寿相关。研究发现,在果蝇中,XBP1s在肠道中激活经典的UPRER,促进长寿。而在脂肪体中,XBP1s虽然不激活UPRER,但通过改变代谢基因的表达,仍然可以延长寿命[6]。
综上所述,XBP1是一种重要的转录因子,参与内质网应激反应和未折叠蛋白反应的调控,与多种人类疾病的发生发展和长寿相关。对XBP1的研究有助于深入理解内质网应激反应的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. Wang, Qi, Bu, Qingfa, Liu, Mu, Lu, Ling, Zhou, Haoming. 2022. XBP1-mediated activation of the STING signalling pathway in macrophages contributes to liver fibrosis progression. In JHEP reports : innovation in hepatology, 4, 100555. doi:10.1016/j.jhepr.2022.100555. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36185574/
2. Zhao, Yahui, Zhang, Weina, Huo, Miaomiao, Xu, Ningzhi, Zhu, Hongxia. 2021. XBP1 regulates the protumoral function of tumor-associated macrophages in human colorectal cancer. In Signal transduction and targeted therapy, 6, 357. doi:10.1038/s41392-021-00761-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34667145/
3. Chen, Xi, Iliopoulos, Dimitrios, Zhang, Qing, Liu, X Shirley, Glimcher, Laurie H. 2014. XBP1 promotes triple-negative breast cancer by controlling the HIF1α pathway. In Nature, 508, 103-107. doi:10.1038/nature13119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24670641/
4. Zhu, Chuandong, Xie, Yufeng, Li, Qiang, Yu, Zhengyuan, Chen, Jing. 2023. CPSF6-mediated XBP1 3'UTR shortening attenuates cisplatin-induced ER stress and elevates chemo-resistance in lung adenocarcinoma. In Drug resistance updates : reviews and commentaries in antimicrobial and anticancer chemotherapy, 68, 100933. doi:10.1016/j.drup.2023.100933. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36821972/
5. Yuan, Yifan, Li, Na, Fu, Mingyue, Ye, Mei. 2023. Identification of Critical Modules and Biomarkers of Ulcerative Colitis by Using WGCNA. In Journal of inflammation research, 16, 1611-1628. doi:10.2147/JIR.S402715. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37092131/
6. Li, Mengjia, Shou, Haocheng, Martínez Corrales, Guillermo, Franco, Alessandra Vieira, Alic, Nazif. 2024. Xbp1 targets canonical UPRER and non-canonical pathways in separate tissues to promote longevity. In iScience, 27, 109962. doi:10.1016/j.isci.2024.109962. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38832022/