MAP3K3,也称为MEKK3,是丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(MAP3K)家族的成员之一,该家族在信号传导途径中扮演着重要角色,参与调控细胞的生长、分化和存活等多种生物学过程。MAP3K3是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其活性对维持细胞的正常功能至关重要。MAP3K3在细胞内通过激活下游的MAP2Ks(MAP激酶激酶)进而激活MAPKs(MAP激酶),从而参与多种信号通路的调节,包括ERK、JNK和p38等。这些信号通路在细胞应激反应、炎症、细胞增殖和凋亡等过程中发挥着重要作用。此外,MAP3K3还与某些疾病的发生发展密切相关,如神经系统疾病、癌症和骨质疏松症等。
近期的研究表明,MAP3K3基因的体细胞突变与一些中枢神经系统血管异常疾病的发生有关,如脑和脊髓海绵状血管畸形(CCM)。研究发现,约40%的CCM患者存在MAP3K3基因的单个特定突变(c.1323C>G [p.Ile441Met]),该突变导致MAP3K3激酶活性增强,进而激活ERK5、ERK1/2、JNK和p38等信号通路,引发血管内皮细胞的过度增殖和血脑屏障的破坏,最终导致CCM的形成[1]。此外,PIK3CA基因的突变也常常与CCM的发生相关,PIK3CA基因的突变可以增强MAP3K3突变导致的CCM表型[2]。研究发现,MAP3K3基因的突变在CCM的发生发展中起着关键作用,为CCM的诊断和治疗提供了新的思路。
MAP3K3基因的突变也与骨质疏松症的发生有关。研究发现,MAP3K3基因的突变可以导致成骨细胞和破骨细胞的失衡,进而影响骨代谢和骨量的维持,最终导致骨质疏松症的发生[3]。此外,MAP3K3基因的突变还与乳腺癌的发生发展密切相关。研究发现,MAP3K3基因的扩增和过表达可以促进乳腺癌细胞的形成和存活,从而促进乳腺癌的发生发展[4]。此外,MAP3K3基因的过表达还可以通过激活NF-κB信号通路,促进卵巢癌细胞的增殖、侵袭、迁移和化疗耐药,从而影响卵巢癌的发生发展[5]。
综上所述,MAP3K3基因在多种生物学过程中发挥着重要作用,其突变与多种疾病的发生发展密切相关。通过对MAP3K3基因的研究,可以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. Ren, Jian, Huang, Yazi, Ren, Yeqing, Hong, Tao, Ge, Woo-Ping. . Somatic variants of MAP3K3 are sufficient to cause cerebral and spinal cord cavernous malformations. In Brain : a journal of neurology, 146, 3634-3647. doi:10.1093/brain/awad104. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36995941/
2. Huo, Ran, Yang, Yingxi, Sun, Yingfan, Wang, Jiguang, Cao, Yong. 2023. Endothelial hyperactivation of mutant MAP3K3 induces cerebral cavernous malformation enhanced by PIK3CA GOF mutation. In Angiogenesis, 26, 295-312. doi:10.1007/s10456-023-09866-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36719480/
3. Su, Yu, Yu, Gangying, Li, Dongchen, Ma, Teng, Li, Zhong. 2024. Identification of mitophagy-related biomarkers in human osteoporosis based on a machine learning model. In Frontiers in physiology, 14, 1289976. doi:10.3389/fphys.2023.1289976. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38260098/
4. Fan, Yihui, Ge, Ningling, Wang, Xiaosong, Yang, Jianhua, Zhang, Hong. . Amplification and over-expression of MAP3K3 gene in human breast cancer promotes formation and survival of breast cancer cells. In The Journal of pathology, 232, 75-86. doi:10.1002/path.4283. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24122835/
5. Zhang, Ying, Wang, Sha-Sha, Tao, Lin, Jia, Wei, Li, Feng. 2019. Overexpression of MAP3K3 promotes tumour growth through activation of the NF-κB signalling pathway in ovarian carcinoma. In Scientific reports, 9, 8401. doi:10.1038/s41598-019-44835-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31182739/