ABCD2,也称为ALDR,是一种编码过氧化物酶体膜ABC转运蛋白的基因。它与其他ABC转运蛋白基因,如ABCD1和ABCD3,具有高度的同源性。ABCD1基因的突变会导致X-连锁肾上腺脑白质营养不良(X-ALD),这是一种罕见的神经退行性疾病,其特征是极长链脂肪酸(VLCFA)的β-氧化受损,导致这些脂肪酸在体内积累。ABCD2基因的过度表达已被证明可以部分补偿ABCD1的缺陷,从而恢复VLCFA的β-氧化,减轻X-ALD的病理表现[1,2,3,4]。
甲状腺激素(T3)及其受体TRβ已被证明可以诱导ABCD2基因的表达。T3通过其受体TRβ可以诱导肝细胞中Abcd2的表达,并在Abcd1基因缺陷的纤维母细胞中暂时性正常化VLCFA水平[2,3]。此外,T3诱导的ABCD2基因表达还可以在髓鞘形成细胞中被观察到,这表明T3可能在髓鞘形成过程中发挥重要作用[3]。除了T3,甲状腺激素类似物(thyromimetics)也被证明可以诱导ABCD2基因的表达。在体外实验中,两种特定的TRβ激动剂(GC-1和CGS 23425)被证明可以剂量依赖性地诱导ABCD2基因的表达,并且在X-ALD纤维母细胞中,这种诱导作用可以持续到10天[2]。
此外,胆固醇和肝X受体(LXR)也被证明可以影响ABCD2基因的表达。胆固醇水平的升高可以激活肝X受体,进而抑制ABCD2基因的表达[6]。然而,LXR拮抗剂,如22S-羟基胆固醇,可以诱导ABCD2基因的表达,这可能为X-ALD的治疗提供了新的策略[5]。此外,PPARα激动剂(如纤维酸)也被证明可以诱导ABCD2基因的表达,这可能通过PPARα与ABCD2基因启动子上的PPRE序列相互作用来实现[4]。
最后,β-连环蛋白(β-catenin)和TCF-4也被证明可以直接调节ABCD2基因的表达。β-catenin和TCF-4的结合可以显著增强ABCD2基因启动子的活性,从而增加ABCD2基因的表达[7]。此外,ABCD2基因的表达还受到免疫细胞的影响。在BV-2小胶质细胞中,极长链脂肪酸的积累会导致小胶质细胞的免疫功能受损,包括吞噬能力下降、炎症因子释放增加和T细胞激活反应上调[8]。
综上所述,ABCD2基因的表达受到多种因素的调节,包括甲状腺激素、胆固醇、LXR、PPARα、β-catenin、TCF-4和免疫细胞。这些调节机制可能为X-ALD的治疗提供了新的策略和思路。
参考文献:
1. Trompier, Doriane, Gondcaille, Catherine, Lizard, Gérard, Savary, Stéphane. 2014. Regulation of the adrenoleukodystrophy-related gene (ABCD2): focus on oxysterols and LXR antagonists. In Biochemical and biophysical research communications, 446, 651-5. doi:10.1016/j.bbrc.2014.01.025. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24480443/
2. Genin, Emmanuelle C, Gondcaille, Catherine, Trompier, Doriane, Savary, Stéphane. 2009. Induction of the adrenoleukodystrophy-related gene (ABCD2) by thyromimetics. In The Journal of steroid biochemistry and molecular biology, 116, 37-43. doi:10.1016/j.jsbmb.2009.04.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19406244/
3. Fourcade, Stéphane, Savary, Stéphane, Gondcaille, Catherine, Molzer, Brunhilde, Bugaut, Maurice. . Thyroid hormone induction of the adrenoleukodystrophy-related gene (ABCD2). In Molecular pharmacology, 63, 1296-303. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12761339/
4. Fourcade, S, Savary, S, Albet, S, Berger, J, Bugaut, M. . Fibrate induction of the adrenoleukodystrophy-related gene (ABCD2): promoter analysis and role of the peroxisome proliferator-activated receptor PPARalpha. In European journal of biochemistry, 268, 3490-500. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11422379/
5. Gondcaille, Catherine, Genin, Emmanuelle C, Lopez, Tatiana E, Trompier, Doriane, Savary, Stéphane. . LXR antagonists induce ABCD2 expression. In Biochimica et biophysica acta, 1841, 259-66. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24239766/
6. Weinhofer, Isabelle, Forss-Petter, Sonja, Zigman, Mihaela, Berger, Johannes. . Cholesterol regulates ABCD2 gene expression: implications for X-linked adrenoleukodstrophy. In Advances in experimental medicine and biology, 544, 331-2. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14713249/
7. Park, Chul-Yong, Kim, Han-Soo, Jang, Jiho, Lee, Dongjin R, Kim, Dong-Wook. 2013. ABCD2 is a direct target of β-catenin and TCF-4: implications for X-linked adrenoleukodystrophy therapy. In PloS one, 8, e56242. doi:10.1371/journal.pone.0056242. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23437103/
8. Tawbeh, Ali, Raas, Quentin, Tahri-Joutey, Mounia, Gondcaille, Catherine, Savary, Stéphane. 2023. Immune response of BV-2 microglial cells is impacted by peroxisomal beta-oxidation. In Frontiers in molecular neuroscience, 16, 1299314. doi:10.3389/fnmol.2023.1299314. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38164407/