Zdhhc2-flox 基因敲除小鼠

Zdhhc2，也称为锌指DHHC型包含2，是Zdhhc基因家族中的一个成员。Zdhhc基因家族包含24个成员，这些基因参与调控蛋白质的棕榈酰化，这是一种蛋白质的翻译后修饰过程。棕榈酰化对蛋白质的功能、定位和稳定性至关重要，并参与多种生物学过程，包括细胞信号传导、膜蛋白定位和蛋白质-蛋白质相互作用。突变或改变棕榈酰化或去棕榈酰化基因可能导致神经退行性疾病和炎症性疾病。Zdhhc2在多种生理和病理过程中发挥重要作用。

Zdhhc2在银屑病中发挥重要作用。研究发现，Zdhhc2在银屑病皮肤中显著诱导，而小鼠中Zdhhc2的缺失通过CRISPR/Cas9技术可以显著抑制耳部皮肤在咪喹莫特处理后的病理学变化。银屑病是一种炎症性疾病，研究人员分析了组织浸润的免疫细胞和细胞因子产生。研究发现，野生型小鼠受损皮肤的银屑病主细胞因子干扰素-α（IFN-α）比Zdhhc2缺乏的对照小鼠高23倍。此外，Zdhhc2缺乏小鼠皮肤中浸润的CD45+白细胞也显著减少。Zdhhc2缺乏小鼠银屑病症状的改善和炎症的显著减少导致研究人员分析了受Zdhhc2缺失影响的细胞成分。研究发现，咪喹莫特诱导的银屑病皮肤、脾脏和引流淋巴结（DLN）中的浆细胞样树突状细胞（pDC）积累在Zdhhc2缺乏小鼠中显著减少，并且pDC活化标记CD80在银屑病皮肤中的表达也显著抑制。进一步实验证实了Zdhhc2对pDC的细胞内在效应，因为研究发现，人类CAL-1 pDC中zDHHC2的缺失减弱了干扰素调节因子7（IRF7）的磷酸化和IFN-α的产生。因此，研究人员确定了Zdhhc2在控制小鼠银屑病中的炎症反应的新功能，并通过调节IRF7活性和关键细胞因子IFN-α的产生证实了Zdhhc2在pDC中的重要作用。这些发现表明，Zdhhc2在炎症皮肤中IFN-α的产生依赖于Zdhhc2，在人类pDC中也如此，这为靶向治疗炎症提供了理论依据[1]。

Zdhhc2还与精神分裂症相关。研究发现，ZDHHC2是DHHC蛋白家族的一员，介导突触后密度蛋白-95（PSD-95）和A激酶锚定蛋白79/150（AKAP79/150）的棕榈酰化。全基因组关联研究（GWASs）已将ZDHHC2确定为精神分裂症（SCZ）的候选基因。研究人员旨在在汉族人群中精细定位ZDHHC2的变异，这些变异与SCZ的风险相关。对包含未翻译区域（UTRs）和邻近区域的1,827例汉族精神分裂症患者的全外显子序列进行靶向测序，以及1,004例正常对照。共发现123个变异，包括5个常见变异和118个罕见变异。在常见变异中，rs73198534、rs530313445和rs74406481与SCZ显著相关。在患者中仅发现9个非同义罕见变异，包括p.Glu96fs、p.Arg127X、p.Val145Ile、p.Ala177Thr、p.Arg269Gln、p.Asn312His、p.Glu319Lys、p.Gln340X和p.Ile347Val；其中8个位于重要结构域，包括2个停止增益变异。3D结构分析和功能预测表明，所有这些8个变异都可能影响AMPAR的表达或功能，并通过调节PSD95和AKAP79/150的棕榈酰化来影响突触可塑性。这些结果首次提供了ZDHHC2与SCZ之间关联的强有力证据，并提供了在汉族SCZ患者中精细定位ZDHHC2变异的精细图谱[2]。

Zdhhc2在生发中心（GC）B细胞分化中也发挥重要作用。生发中心（GC）B细胞分化对于产生亲和力成熟的病原体特异性抗体至关重要，其失调可能导致体液免疫缺陷或自身免疫。研究人员开发了一个小型体内筛选系统，使用NP特异性B1-8hi细胞和针对78个候选基因的逆转录病毒shRNA文库，以搜索B细胞内在因素，这些因素特异性地调节GC B细胞分化。Zdhhc2是一个编码棕榈酰转移酶ZDHHC2的基因，在GC B细胞中高度表达，被确定为GC B细胞分化的强正调节因子。转导Zdhhc2-shRNA的B1-8hi细胞在分化为GC B细胞方面严重受损。进一步分析转导Zdhhc2-shRNA的体外分化B细胞表明，Zdhhc2对于由CD40L、BAFF和IL-21刺激的B细胞的增殖和存活至关重要，从而影响其分化为GC B细胞和后GC B细胞。这些研究不仅确定了Zdhhc2作为GC B细胞分化的新调节因子，而且代表了体内筛选GC B细胞分化调节因子的概念验证[3]。

Zdhhc2还与胶质母细胞瘤（GBM）的预后相关。研究人员构建了一个基因表达分类器，并筛选了与GBM预后相关的关键基因。GSE7696微阵列数据集包括10个复发GBM组织样本、70个原发GBM组织样本和4个正常脑组织样本。使用R中的“生存”包识别种子基因，并使用R中的“rbsurv”包、无监督分层聚类、生存分析和富集分析从种子基因中选择预后基因。对预后基因进行多变量生存分析，并利用癌症基因组图谱数据库的GBM数据集验证预后基因。在分析的1,785个种子基因中，确定了13个预后特征基因，包括胶原蛋白XXVIII α1链（COL28A1）、PDS5共凝集因子A（PDS5A）、锌指DHHC型包含2（ZDHHC2）、锌指蛋白24（ZNF24）、肌球蛋白VA（MYO5A）和髓样/淋巴样或混合谱系白血病易位至4（MLLT4）。这些基因在样本分类和预后风险分层方面表现出良好的性能，并且与粘附连接、环腺苷酸3',5'-单磷酸盐信号传导和Ras信号传导途径等六个途径富集相关。高风险组的年龄略高于低风险组。验证数据集证实了13个特征基因对GBM的预后价值；其中COL28A1、PDS5A、ZDHHC2、ZNF24、MYO5A和MLLT4可能至关重要。这些结果可能有助于了解GBM的发病机制，并为开发新的诊断标记或治疗靶点提供重要线索[4]。

Zdhhc2的表达减少与胃腺癌的淋巴结转移和不良预后相关。锌指DHHC型包含2（ZDHHC2），最初命名为与转移相关的减少表达蛋白（REAM），已被提出作为潜在的肿瘤/转移抑制基因，并且在人类癌症中经常异常降低。然而，ZDHHC2的表达模式和临床意义尚未在胃腺癌中进行研究。研究人员使用定量实时PCR（qRT-PCR）和免疫染色检测胃腺癌中的ZDHHC2表达，然后分析了ZDHHC2表达与临床病理参数和患者生存之间的相关性。与相邻的正常组织相比，qRT-PCR和免疫染色显示胃肿瘤组织中ZDHHC2表达显著降低。44.7%（211/472）的胃腺癌患者的ZDHHC2表达低，并且与淋巴结转移（p<0.001）和病理分级（p<0.001）显著相关。多变量Cox回归分析表明，ZDHHC2表达对胃癌患者的生存具有显著的独立预测价值（HR=0.627，p=0.001）。这些数据表明，ZDHHC2表达减少与淋巴结转移相关，并且独立预测胃腺癌患者的不良预后[5]。

Zdhhc2在人类肝细胞癌的转移和复发中发挥重要作用。研究发现，在肝细胞癌（HCC）中，8p22-p23染色体上的杂合性缺失（LOH）经常被观察到，并且与HCC的转移和预后相关。然而，这个染色体区域上的假定基因仍然未知。研究人员评估了8p22-p23上的四个基因（MCPH1、TUSC3、KIAA1456和ZDHHC2）的LOH状态。ZDHHC2的LOH与肝移植后HCC的早期转移复发相关，并且与肿瘤大小和门静脉肿瘤血栓相关。此外，研究结果表明，ZDHHC2在HCC中经常减少。ZDHHC2的过表达可以抑制HCC细胞系Bel-7402在体外的增殖、迁移和侵袭。这些结果表明，ZDHHC2在HCC的转移和复发中起着重要的肿瘤抑制因子作用[6]。

Zdhhc2在双相情感障碍和炎症性肠病（IBD）之间也存在遗传相关性。双相情感障碍（BD）和炎症性肠病（IBD）之间的共病在观察性研究中被广泛报道。然而，尚不清楚这种共病是否反映了共享的遗传结构。研究人员利用双相情感障碍、炎症性肠病及其亚型溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD）的大规模全基因组关联研究（GWAS）汇总统计数据，进行全基因组多效性分析，以估计遗传力、遗传相关性，识别多效性位点/基因，并探索共享的生物学途径。随后使用孟德尔随机化（MR）研究来推断是否存在潜在的因果关系。研究人员发现，BD和IBD（rg=0.10，P=7.00×10-4）、UC（rg=0.09，P=2.90×10-3）和CD（rg=0.08，P=6.10×10-3）之间存在显著的正相关遗传相关性。在跨性状荟萃分析中，共有29、24和23个独立的SNP通过了BD和IBD、UC和CD之间显著相关性的阈值。研究人员在BD和IBD以及其亚型UC和CD中确定了五个新的多效性基因，包括ZDHHC2、SCRN1、INPP4B、C1orf123和BRD3。通路富集分析表明，这些多效性基因主要富集在几个免疫相关信号传导途径和脑部疾病相关途径中。MR分析没有提供BD和IBD之间因果关系的证据。这些发现证实了共享的遗传基础和共同的生物学途径可能解释了BD和IBD的共病。这些发现进一步加深了我们对BD和IBD背后共享遗传机制的理解，并可能为这些共病疾病的新疗法的发展提供干预点[7]。

Zdhhc2在肺腺癌（LUAD）的预后中也可能作为潜在生物标志物。研究人员使用TCGA检测了LUAD中S-棕榈酰酶和S-去棕榈酰酶的表达水平。GEPIA用于评估不同病理阶段S-棕榈酰酶和S-去棕榈酰酶的mRNA水平。Metascape用于研究S-棕榈酰酶和S-去棕榈酰酶的生物学意义。Kaplan-Meier绘图器用于分析S-棕榈酰酶和S-去棕榈酰酶的预后价值。CBioportal用于分析S-棕榈酰酶和S-去棕榈酰酶的基因改变。UALCAN用于检查S-棕榈酰酶和S-去棕榈酰酶的DNA启动子甲基化水平。最后，研究人员使用TIMER研究了S-棕榈酰酶、S-去棕榈酰酶和肿瘤浸润免疫细胞之间的关系。使用R包reshape2、ggpubr、ggplot2和corrplot确定了与免疫检查点相关基因的相关性。PCR还用于评估肺腺癌和相邻正常肺组织中ZDHHC4/12/18/24和APT2转录本的表达程度。HPA用于研究LUAD和正常肺组织中S-棕榈酰酶和S-去棕榈酰酶的蛋白水平。研究发现，与健康对照肺组织相比，LUAD中ZDHHC2/3/4/5/6/7/9/12/13/16/18/20/21/23/24、APT1/2、PPT1、LYPLAL1、ABHD4/10/11/12/13和ABHD17C的mRNA表达显著上调，而ZDHHC1/8/11/11B/14/15/17/19/22、ABHD6/16A和ABHD17A的mRNA表达显著下调。差异表达的S-棕榈酰酶和S-去棕榈酰酶的功能主要与蛋白质-半胱氨酸S-棕榈酰转移酶和蛋白质-半胱氨酸S-酰基转移酶活性相关。ZDHHC4/12/18/24、APT2、ABHD4、ABHD11和ABHD12高表达的患者总体生存期较短。六种免疫细胞（B细胞、CD8+ T细胞、CD4+ T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞）的浸润与ZDHHC4/12/18/24和APT2的表达密切相关。ZDHHC4/12/18/24和APT2与免疫检查点相关基因CD276呈正相关。研究人员使用qRT-PCR评估了ZDHHC4/12/18/24和APT2的mRNA水平，并发现与健康对照肺组织相比，LUAD中ZDHHC4/12/18/24的表达增加。ZDHHC4/12/18/24和APT2是LUAD的潜在预后生物标志物。它们的表达水平可能与LUAD的肿瘤微环境相关[8]。

Zdhhc2在胚胎亚板中也有表达。研究人员旨在进一步表征胚胎小鼠亚板群体，通过激光捕获显微切割和微阵列在胚胎第15.5天建立基因表达谱。微阵列确定了300多个在亚板中与皮质板相比表达量较高的转录本。使用定量逆转录聚合酶链反应、原位杂交（ISH）和免疫组织化学（IHC），研究人员证实了在E15.5亚板中13个选定的基因（Abca8a、Cdh10、Cdh18、Csmd3、Gabra5、Kcnt2、Ogfrl1、Pls3、Rcan2、Sv2b、Slc8a2、Unc5c和Zdhhc2）的特异性表达，这些基因以前没有与该区域相关。在reeler突变体中，这些基因中的大多数（13个中的9个）的表达随着亚板位置的改变而改变。这些基因属于几个功能组，并且可能有助于亚板细胞中突触形成和轴突生长和导向[9]。

Zdhhc2还与肺良性转移性平滑肌瘤（PBML）相关。一位20多岁的女性出现咳嗽和发热症状。三年前，她因子宫平滑肌瘤进行了腹部肌瘤切除术。胸部CT和正电子发射断层扫描-CT显示双肺多个圆形结节，提示转移性病变。进行了CT引导的肺活检，根据病理分析，肿瘤被诊断为肺良性转移性平滑肌瘤（PBML）。子宫平滑肌瘤和PBML组织的全外显子捕获测序显示，13个基因（MCM10、SLC16A9、RAG1、BAZ1A、NLRP2、TRMT61B、CPXM1、NGLY1、SUCLG2、FAM13A、CAGE1、PHTF2和ZDHHC2）同时存在于两种肿瘤中。患者每4周接受一次戈舍瑞林注射。治疗开始后2周，症状有所改善。三疗程戈舍瑞林治疗后，肺结节明显缩小。结节大小继续随着治疗而减小[10]。

综上所述，Zdhhc2是一种重要的棕榈酰转移酶，参与调控蛋白质的棕榈酰化，影响多种生物学过程。Zdhhc2在银屑病、精神分裂症、生发中心B细胞分化、胶质母细胞瘤、胃腺癌、肝细胞癌、肺腺癌、胚胎亚板和肺良性转移性平滑肌瘤等多种生理和病理过程中发挥重要作用。Zdhhc2的研究有助于深入理解棕榈酰化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。