Slc24a2,也称为solute carrier family 24 member 2,是一种重要的钾依赖性钠-钙交换器基因。Slc24a2编码的蛋白NCKX2是一种重要的K+依赖性Na+/Ca2+交换器,能够介导Ca2+的排出。Slc24a2基因的表达和功能在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞内钙稳态的维持、神经传导、视觉信号传导和肿瘤发生等。
Slc24a2基因变异与多种疾病的发生和发展相关。研究发现,Slc24a2基因变异与2型糖尿病的发生风险相关。Slc24a2基因变异还与多种癌症的发生和发展相关,包括胰腺导管腺癌、结肠腺癌和视网膜疾病等。
在胰腺导管腺癌(PDAC)中,Slc24a2基因发生新的非同义单核苷酸变异(nsSNV),导致Slc24a2蛋白在287位氨基酸位置上的谷氨酸(E)被天冬氨酸(D)所取代(E287D)。这种变异可能对Slc24a2蛋白的功能产生负面影响,降低其稳定性,并可能参与PDAC的发生和发展[1]。
在2型糖尿病(T2D)中,Slc24a2基因的表达水平与空腹血糖水平呈正相关。Slc24a2基因变异与T2D的发生风险相关,并可能通过影响胰岛β细胞中核糖体的功能,从而将T2D和癌症联系起来[2]。
在神经性疼痛(NP)中,Slc24a2基因的表达水平在坐骨神经慢性压迫损伤(CCI)模型中下调。过表达Slc24a2可以减少CCI大鼠的机械和热痛觉过敏,并降低炎症细胞因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)的表达。研究表明,Slc24a2的下调受到脊髓中miR-135a-5p的调控,而miR-135a-5p对NP的影响依赖于Slc24a2[3]。
在结肠腺癌(COAD)中,Slc24a2基因的表达水平与患者的预后相关。Slc24a2基因表达水平高的患者预后较差。Slc24a2基因的表达水平还与KRAS和MUC16基因的突变相关。Slc24a2基因的表达水平还与肿瘤微环境中调节性T细胞(Tregs)的浸润程度相关[4]。
在视网膜疾病中,Slc24a2基因的变异与视网膜疾病的发生相关。研究发现,Slc24a2基因的变异可以导致NCKX2蛋白的功能降低,从而影响视网膜细胞的功能[5]。
Slc24a4是钾依赖性钠-钙交换器基因家族的第四个成员。Slc24a4编码的蛋白NCKX4是一种钾依赖性钠-钙交换器,具有与NCKX1、NCKX2和NCKX3相似的序列和结构特征。Slc24a4基因的表达水平在脑、主动脉、肺和胸腺等组织中较高[6]。
在阿尔茨海默病(AD)中,Slc24a2基因的磷酸化肽段在AD患者血浆中的观察频率和前体强度增加。Slc24a2基因的表达水平与AD的发生和发展相关,并可能通过影响细胞周期、线粒体功能和代谢等途径参与AD的病理过程[7]。
在认知障碍(CI)中,Slc24a2基因的表达水平在LPS处理的小鼠模型中上调。Slc24a2基因的表达水平与TREM2基因的表达水平相关,并可能通过影响神经炎症和神经发生等途径参与CI的发生和发展[8]。
在恙虫病感染中,Slc24a2基因的SNP(rs4977397)与心血管疾病的并发症相关。Slc24a2基因的SNP可能是预测恙虫病感染患者心血管疾病并发症的遗传标志物[9]。
Slc24a2基因的表达水平与PAI-1和平均动脉压之间的相关性相关。Slc24a2基因的变异可能通过影响PAI-1和其他心血管疾病风险因素之间的相关性,从而影响心血管疾病的发生和发展[10]。
综上所述,Slc24a2基因在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞内钙稳态的维持、神经传导、视觉信号传导和肿瘤发生等。Slc24a2基因变异与多种疾病的发生和发展相关,包括2型糖尿病、多种癌症和视网膜疾病等。Slc24a2基因的研究有助于深入理解细胞内钙稳态的维持和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wang, Lei, Shao, Zhuo, Chen, Shiyue, Shi, Lu, Li, Zhaoshen. . A SLC24A2 Gene Variant Uncovered in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma by Whole Exome Sequencing. In The Tohoku journal of experimental medicine, 241, 287-295. doi:10.1620/tjem.241.287. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28413183/
2. Bian, Qin, Li, Haijun, Wang, Xiaoyi, Liang, Tingting, Zhang, Kai. 2022. Multiomics Integrated Analysis Identifies SLC24A2 as a Potential Link between Type 2 Diabetes and Cancer. In Journal of diabetes research, 2022, 4629419. doi:10.1155/2022/4629419. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35601016/
3. Zhou, Xiao-Gang, He, Hui, Wang, Pei-Ji. 2020. A critical role for miR‑135a‑5p‑mediated regulation of SLC24A2 in neuropathic pain. In Molecular medicine reports, 22, 2115-2122. doi:10.3892/mmr.2020.11262. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32582988/
4. Jin, Mingpeng, Yin, Chun, Yang, Jie, Zhu, Jianjun, Yuan, Jian. 2024. Identification and validation of calcium extrusion-related genes prognostic signature in colon adenocarcinoma. In PeerJ, 12, e17582. doi:10.7717/peerj.17582. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39006025/
5. Sharon, Dror, Yamamoto, Hiroyuki, McGee, Terri L, Berson, Eliot L, Dryja, Thaddeus P. . Mutated alleles of the rod and cone Na-Ca+K-exchanger genes in patients with retinal diseases. In Investigative ophthalmology & visual science, 43, 1971-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12037007/
6. Li, Xiao-Fang, Kraev, Alexander S, Lytton, Jonathan. 2002. Molecular cloning of a fourth member of the potassium-dependent sodium-calcium exchanger gene family, NCKX4. In The Journal of biological chemistry, 277, 48410-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12379639/
7. Florentinus-Mefailoski, Angelique, Bowden, Peter, Scheltens, Philip, Teunissen, Charlotte, Marshall, John G. 2021. The plasma peptides of Alzheimer's disease. In Clinical proteomics, 18, 17. doi:10.1186/s12014-021-09320-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34182925/
8. Sun, Yan, Zhang, Hailou, Liu, Ruiyu, Zhu, Boran, Wu, Haoxin. 2023. Pyrolae herba alleviates cognitive impairment via hippocampal TREM2 signaling modulating neuroinflammation and neurogenesis in lipopolysaccharide-treated mice. In Journal of ethnopharmacology, 319, 117214. doi:10.1016/j.jep.2023.117214. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37739108/
9. Kang, Ki-Woon, Hong, Kyung-Won, Lee, Seong-Kyu. 2023. Identification of novel variants for complicating cardiac disease in the scrub typhus infection using whole genome sequencing. In The Korean journal of internal medicine, 38, 865-871. doi:10.3904/kjim.2023.221. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37939667/
10. Kodaman, Nuri, Sobota, Rafal S, Asselbergs, Folkert W, Aldrich, Melinda C, Williams, Scott M. 2017. Genetic Effects on the Correlation Structure of CVD Risk Factors: Exome-Wide Data From a Ghanaian Population. In Global heart, 12, 133-140. doi:10.1016/j.gheart.2017.01.013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28408189/