Fscn2,也称为Fascin2或视网膜Fascin基因,是一种编码肌动蛋白交联蛋白的基因。Fascin蛋白在细胞骨架的形成和细胞极性的维持中发挥着重要作用,尤其是在动态细胞延伸过程中,如神经元的生长锥丝足。Fscn2基因在视网膜中特异性表达,其表达受视网膜特异性转录因子如Crx和Nrl的调控。Fscn2基因与另一个肌动蛋白基因ACTG1紧密连锁,这表明它们可能来自共同的基因复制事件[2]。Fscn2基因的突变与多种视网膜疾病有关,包括视网膜色素变性和黄斑变性。
在视网膜色素变性患者中,Fscn2基因的突变导致光感受器细胞的退行性变。Fscn2基因的杂合子不足可能阻碍光感受器外节盘的维持和/或延长,导致光感受器退行性变,类似于人类常染色体显性视网膜色素变性[1]。Fscn2基因的突变还与听力损失有关。在Fscn2基因敲除小鼠中,观察到了进行性听力损失和视网膜退行性变。这些小鼠的毛细胞和静纤毛发生了显著的退行性变,视网膜变薄,电视网膜图(ERG)幅度降低[3]。这些结果表明,Fscn2基因在维持耳和眼功能方面发挥着重要作用。
在Fscn2基因敲除小鼠中,内耳的PARVB表达上调,而ILK、p-ILK、p-AKT和Bcl-2的表达下调。这些结果表明,Fscn2基因可能通过抑制PPAR-γ进入细胞核来负调节PARVB的表达,从而导致ILK-AKT相关通路的抑制和耳蜗细胞存活[4]。此外,Fscn2基因的突变还与黄斑变性有关。在Fscn2基因突变患者中,观察到了典型的视网膜色素变性表现,包括视力下降、视乳头苍白和视网膜血管变细。这些结果表明,Fscn2基因的突变可能导致多种视网膜疾病[5]。
Fscn2基因的拷贝数变异(CNV)可能改变杂合子突变的表型效应。在Fscn2基因突变患者中,发现野生型和突变等位基因的拷贝数比例存在差异。然而,这些发现排除了Fscn2基因拷贝数变异与视网膜色素变性的关联,表明Fscn2基因可能不是视网膜色素变性的主要病因[6]。
Fscn2基因在狗的视网膜退行性变中也表现出一定的相关性。在患有进行性视网膜萎缩的狗中,Fscn2基因的某些多态性位点被发现。尽管没有观察到这些多态性与PRA临床状态之间的直接关联,但Fscn2基因仍然是狗视网膜疾病的良好候选基因[7]。
Fscn2基因在西班牙人群中与常染色体显性视网膜色素变性或黄斑变性相关。在西班牙患者中,发现Fscn2基因的多个核苷酸替代突变,包括错义突变、无义突变和沉默突变。然而,与突变共分离的家族研究表明,突变与疾病之间没有直接的关系[8]。
综上所述,Fscn2基因在视网膜和耳蜗细胞的功能和结构维持中发挥着重要作用。Fscn2基因的突变与多种视网膜疾病有关,包括视网膜色素变性和黄斑变性。Fscn2基因的突变还与听力损失有关。Fscn2基因的研究有助于深入理解视网膜和耳蜗细胞的功能和疾病发生机制,为视网膜疾病和听力损失的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Yokokura, Shunji, Wada, Yuko, Nakai, Shigeyasu, Tamai, Makoto, Noda, Tetsuo. . Targeted disruption of FSCN2 gene induces retinopathy in mice. In Investigative ophthalmology & visual science, 46, 2905-15. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16043865/
2. Tubb, B E, Bardien-Kruger, S, Kashork, C D, Siciliano, M J, Bryan, J. . Characterization of human retinal fascin gene (FSCN2) at 17q25: close physical linkage of fascin and cytoplasmic actin genes. In Genomics, 65, 146-56. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10783262/
3. Liu, Xiang, Zhao, Mengmeng, Xie, Yi, Jin, Changzhu, Han, Fengchan. 2018. Null Mutation of the Fascin2 Gene by TALEN Leading to Progressive Hearing Loss and Retinal Degeneration in C57BL/6J Mice. In G3 (Bethesda, Md.), 8, 3221-3230. doi:10.1534/g3.118.200405. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30082328/
4. Liu, Rongrong, Shang, Wenjing, Liu, Yingying, Song, Xicheng, Han, Fengchan. 2024. Inhibition of the ILK-AKT pathway by upregulation of PARVB contributes to the cochlear cell death in Fascin2 gene knockout mice. In Cell death discovery, 10, 89. doi:10.1038/s41420-024-01851-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38374196/
5. Wada, Y, Abe, T, Takeshita, T, Yanashima, K, Tamai, M. . Mutation of human retinal fascin gene (FSCN2) causes autosomal dominant retinitis pigmentosa. In Investigative ophthalmology & visual science, 42, 2395-400. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11527955/
6. Jin, Zi-Bing, Mandai, Michiko, Homma, Kohei, Nao-I, Nobuhisa, Takahashi, Masayo. 2008. Allelic copy number variation in FSCN2 detected using allele-specific genotyping and multiplex real-time PCRs. In Investigative ophthalmology & visual science, 49, 3799-805. doi:10.1167/iovs.07-1656. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18450588/
7. Horák, Pavel, Knoll, Ales, Dvorák, Josef. . The retinal fascin gene 2 (FSCN2)--partial structural analysis and polymorphism detection in dogs with progressive retinal atrophy (PRA). In Journal of applied genetics, 47, 361-4. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17132901/
8. Gamundi, María José, Hernan, Imma, Maseras, Miquel, Valverde, Diana, Carballo, Miguel. 2005. Sequence variations in the retinal fascin FSCN2 gene in a Spanish population with autosomal dominant retinitis pigmentosa or macular degeneration. In Molecular vision, 11, 922-8. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16280978/