Slc25a27,也称为神经元线粒体解偶联蛋白4(UCP4),是一种线粒体膜蛋白,属于解偶联蛋白家族。解偶联蛋白是一类质子转运蛋白,主要功能是通过调节线粒体内膜质子梯度来调节线粒体的能量代谢。UCP4在神经系统中表达,尤其是在大脑中,它在神经元线粒体中发挥重要作用,参与调节能量代谢、细胞凋亡和氧化应激等过程。UCP4的表达受到多种因素的调控,包括氧化应激、细胞内钙离子浓度和基因表达等。
在神经退行性疾病中,如额颞叶痴呆(FTD)和阿尔茨海默病(AD),UCP4的表达和功能发生了改变。有研究表明,UCP4基因中的rs9472817-C/G变异与FTD和AD的风险增加相关。在FTD患者中,携带rs9472817-C等位基因的个体患病的风险大约增加了1.51倍,并且这种影响与APOE-ε4等位基因的状态无关。这些发现表明,UCP4可能在FTD和AD的发病机制中发挥重要作用,并可能成为未来治疗这些疾病的潜在靶点[1]。
除了神经退行性疾病,UCP4还与前列腺癌的早期生化复发(BCR)相关。在一项研究中,研究人员发现了一个包含8个基因的签名,其中包括SLC25A27,可以预测前列腺癌患者在接受根治性前列腺切除术(RP)后的早期BCR风险。低风险评分的患者比高风险评分的患者具有显著更长的BCR无病生存期。这项研究的结果表明,SLC25A27的表达可能与前列腺癌的预后相关,并可能为前列腺癌的个体化治疗提供新的线索[2]。
UCP4还与猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染相关。在PRRSV感染过程中,UCP4的表达发生了显著的变化,并且与其他基因的替代剪接和m6A修饰有关。这些变化可能通过调节参与免疫和细胞外基质相关功能的基因和蛋白的表达,促进病毒的入侵和复制。这些发现表明,UCP4可能在病毒感染中发挥重要作用,并可能成为治疗病毒感染的潜在靶点[3]。
UCP4还与精神分裂症的易感性相关。在一项研究中,研究人员发现UCP4的表达与精神分裂症相关,并且与基因表达的变化有关。这些发现进一步支持了UCP4在精神分裂症发生发展中的作用,并可能为精神分裂症的治疗和预防提供新的思路和策略[4]。
UCP4还与自闭症谱系障碍(ASD)相关。在一项研究中,研究人员发现UCP4的表达在自闭症患者的脑组织中发生了改变,并且与自闭症相关基因的表达有关。这些发现表明,UCP4可能在自闭症的发生发展中发挥重要作用,并可能为自闭症的治疗和预防提供新的线索[5]。
除了神经退行性疾病、前列腺癌、病毒感染、精神分裂症和自闭症,UCP4还与其他疾病相关,如偏头痛和反复性运动性横纹肌溶解症(RER)。在一项研究中,研究人员发现UCP4基因中的罕见多态性可能与偏头痛的发生相关。在一项研究中,研究人员发现UCP4的表达在易患RER的马匹中发生了改变,并且与线粒体转录/翻译反应和线粒体蛋白含量有关。这些发现表明,UCP4可能在偏头痛和RER的发生发展中发挥重要作用,并可能为这些疾病的治疗和预防提供新的线索[6][7]。
综上所述,UCP4是一种重要的线粒体膜蛋白,参与调节能量代谢、细胞凋亡和氧化应激等过程。UCP4在多种疾病中发挥重要作用,包括神经退行性疾病、前列腺癌、病毒感染、精神分裂症、自闭症、偏头痛和RER。UCP4的研究有助于深入理解线粒体在疾病发生发展中的作用,并可能为这些疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Montesanto, Alberto, Crocco, Paolina, Dato, Serena, Bruni, Amalia C, Rose, Giuseppina. . Uncoupling protein 4 (UCP4) gene variability in neurodegenerative disorders: further evidence of association in Frontotemporal dementia. In Aging, 10, 3283-3293. doi:10.18632/aging.101632. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30425186/
2. Guo, Jinan, Zhao, Chenhui, Zhang, Xinzhou, Wei, Wei, Shen, Qi. 2022. A novel 8-gene panel for prediction of early biochemical recurrence in patients with prostate cancer after radical prostatectomy. In American journal of cancer research, 12, 3318-3332. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35968320/
3. Lin, Chenghong, Zeng, Mu, Song, Jia, Li, Kui, Pei, Yangli. 2023. PRRSV alters m6A methylation and alternative splicing to regulate immune, extracellular matrix-associated function. In International journal of biological macromolecules, 253, 126741. doi:10.1016/j.ijbiomac.2023.126741. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37696370/
4. Chu, Tearina T, Liu, Ying. 2010. An integrated genomic analysis of gene-function correlation on schizophrenia susceptibility genes. In Journal of human genetics, 55, 285-92. doi:10.1038/jhg.2010.24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20339380/
5. Anitha, Ayyappan, Nakamura, Kazuhiko, Thanseem, Ismail, Yoshikawa, Takeo, Mori, Norio. 2012. Brain region-specific altered expression and association of mitochondria-related genes in autism. In Molecular autism, 3, 12. doi:10.1186/2040-2392-3-12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23116158/
6. Norberg, Anna, Forsgren, Lars, Holmberg, Dan, Holmberg, Monica. 2005. Exclusion of the juvenile myoclonic epilepsy gene EFHC1 as the cause of migraine on chromosome 6, but association to two rare polymorphisms in MEP1A and RHAG. In Neuroscience letters, 396, 137-42. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16378686/
7. Kitahara, T, Li-Korotky, H S, Balaban, C D. . Regulation of mitochondrial uncoupling proteins in mouse inner ear ganglion cells in response to systemic kanamycin challenge. In Neuroscience, 135, 639-53. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16111824/