基因Gbp5(Guanylate binding protein 5)是GTPase家族成员之一,主要由干扰素γ(IFN-γ)诱导,参与多种重要的细胞过程,包括细胞炎症反应、细胞凋亡和抗病毒免疫等[1]。Gbp5在多种疾病的发生发展中发挥重要作用,如骨关节炎、皮肤炎症、癌症、肺结核和炎症性肠病等。
骨关节炎(OA)是一种慢性退行性关节疾病,软骨细胞功能的下降在其中发挥关键作用[1]。研究表明,Gbp5在OA的进展中发挥重要作用。Gbp5的表达在TNF-α诱导的软骨细胞中增加,并抑制了软骨基质成分(如COL2A1和aggrecan)的表达,同时促进了MMP9、MMP13等分解代谢因子的表达,以及NLRP3炎症小体信号通路相关基因的表达[1]。此外,Gbp5的表达在DMM诱导的创伤后OA小鼠和人类OA患者的软骨中均增加[1]。Gbp5的敲除可以减轻OA小鼠的软骨细胞损伤,表明Gbp5在OA的进展中发挥重要作用[1]。
皮肤炎症性疾病,如酒渣鼻,是一种慢性炎症性皮肤病,与巨噬细胞的浸润增加有关[2]。研究发现,Gbp5在酒渣鼻样皮肤炎症中发挥重要作用。Gbp5的表达在酒渣鼻组织中显著上调,并与巨噬细胞浸润呈正相关[2]。Gbp5的沉默可以减轻LL-37诱导的酒渣鼻样皮肤炎症,并抑制M1巨噬细胞极化相关基因的表达[2]。此外,Gbp5的沉默可以部分通过抑制NF-κB信号通路的激活来抑制M1巨噬细胞的极化[2]。
癌症是一种严重的疾病,对人类健康造成严重威胁。研究表明,Gbp5在癌症的发生发展中发挥重要作用。Gbp5的表达在胶质母细胞瘤(GBM)细胞系和临床样本中均升高,且与GBM患者的预后呈负相关[3]。Gbp5的过表达可以促进GBM细胞的增殖、迁移和侵袭,而Gbp5的沉默则表现出相反的作用[3]。此外,Gbp5通过Src/ERK1/2/MMP3通路促进GBM的恶性转化[3]。在乳腺癌中,Gbp5的表达在TNBC组织中升高,且与TNBC患者的预后呈负相关[6]。Gbp5的沉默可以抑制TNBC细胞的迁移能力、IFN-γ/STAT1和TNF-α/NF-κB信号轴的活性,以及PD-L1的表达[6]。
肺结核是一种由结核分枝杆菌引起的传染病,对人类健康造成严重威胁。研究表明,Gbp5在肺结核的发生发展中发挥重要作用。Gbp5的表达在活动性肺结核患者中升高,可以作为肺结核诊断的潜在生物标志物[4]。
炎症性肠病(IBD)是一种慢性炎症性肠道疾病,与免疫反应的失调有关。研究发现,Gbp5在IBD的发生发展中发挥重要作用。HDAC3的抑制可以减轻DSS诱导的结肠炎,并抑制GBP5-NLRP3信号通路相关基因的表达[5]。
综上所述,Gbp5在多种疾病的发生发展中发挥重要作用,包括骨关节炎、皮肤炎症、癌症、肺结核和炎症性肠病等。Gbp5通过调节炎症反应、细胞凋亡和抗病毒免疫等途径参与疾病的发生发展。深入研究Gbp5的功能和机制,有助于揭示疾病的发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Tang, Hao, Gong, Xiaoshan, Dai, Jingjin, Deng, Jiezhong, Dong, Shiwu. 2023. The IRF1/GBP5 axis promotes osteoarthritis progression by activating chondrocyte pyroptosis. In Journal of orthopaedic translation, 44, 47-59. doi:10.1016/j.jot.2023.11.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38229660/
2. Zhou, Lei, Zhao, Han, Zhao, He, Tang, Yan, Zhang, Yiya. 2022. GBP5 exacerbates rosacea-like skin inflammation by skewing macrophage polarization towards M1 phenotype through the NF-κB signalling pathway. In Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology : JEADV, 37, 796-809. doi:10.1111/jdv.18725. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36367676/
3. Yu, Xiaoting, Jin, Jing, Zheng, Yanwen, Chen, Clark C, Li, Ming. 2021. GBP5 drives malignancy of glioblastoma via the Src/ERK1/2/MMP3 pathway. In Cell death & disease, 12, 203. doi:10.1038/s41419-021-03492-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33608513/
4. Yao, Xiangyang, Liu, Wei, Li, Xiaofei, Ge, Shengxiang, Xia, Ningshao. 2022. Whole blood GBP5 protein levels in patients with and without active tuberculosis. In BMC infectious diseases, 22, 328. doi:10.1186/s12879-022-07214-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35369870/
5. Che, Na, Zhang, Yang, Zhang, Shu, Yuan, Zengqiang, Liao, Yajin. 2024. Macrophagic HDAC3 inhibition ameliorates Dextran Sulfate Sodium induced inflammatory bowel disease through GBP5-NLRP3 pathway. In International journal of medical sciences, 21, 1385-1398. doi:10.7150/ijms.94592. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38903915/
6. Cheng, Shun-Wen, Chen, Po-Chih, Lin, Min-Hsuan, Chiu, Hui-Wen, Lin, Yuan-Feng. 2021. GBP5 Repression Suppresses the Metastatic Potential and PD-L1 Expression in Triple-Negative Breast Cancer. In Biomedicines, 9, . doi:10.3390/biomedicines9040371. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33916322/