Zfp36l1-flox 基因敲除小鼠

Zfp36l1，也称为Zinc finger protein 36-like 1，是一种重要的RNA结合蛋白。Zfp36l1属于ZFP36家族，这个家族的基因编码的RNA结合蛋白能够促进含有AU-rich元素的转录本的降解。Zfp36l1在多种生物学过程中发挥着关键作用，包括基因表达调控、细胞分化和发育、免疫应答以及疾病的发生和发展。

在骨肉瘤中，Zfp36l1的低表达促进了肺转移，这是通过抑制SDC4-TGF-β信号反馈回路实现的。Zfp36l1通过调节SDC4 mRNA的降解来抑制骨肉瘤细胞的迁移和肺转移。Zfp36l1通过腺苷酸-尿苷酸(AU)-丰富元素(AREs)在其3'UTR来调节SDC4 mRNA的降解。此外，使用SB431542（一种TGF-β受体激酶抑制剂）和MK2抑制剂III（一种MAPKAPK2抑制剂，可增加ZFP36L1降解mRNA的能力）可以显著抑制骨肉瘤肺转移，这表明了一种有希望的骨肉瘤肺转移治疗方法[1]。

Zfp36l1基因在山羊的不同组织中都有表达，其中小肠和背最长肌的表达水平最高。在肌肉组织中，ZFP36L1基因的表达水平在背最长肌中最高，而在皮下脂肪组织中的表达水平显著高于其他组织。诱导分化结果显示，在肌肉前脂肪细胞向脂肪细胞分化的过程中，ZFP36L1基因的表达上调。这些数据有助于阐明ZFP36L1基因在山羊中的生物学功能[2]。

在弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)中，ZFP36L1基因被确定为一种新的候选肿瘤抑制基因。通过对337名新诊断DLBCL患者的全外显子/基因组测序、RNA测序和荧光原位杂交，建立了一个简化的38基因算法(LymphPlex)，基于35个基因的突变信息和3个基因(BCL2、BCL6和MYC)的重组信息，确定了7种不同的遗传亚型。进一步验证了1001名DLBCL患者，揭示了每个遗传亚型的临床相关性和生物学特征。ZFP36L1基因的突变与DLBCL的发生和发展密切相关[3]。

Zfp36l1是一种mRNA结合蛋白，通过降解mRNA来调节基因表达。在小细胞肺癌(SCLC)中，Zfp36l1是LSD1抑制剂敏感性的关键基因。LSD1结合并抑制ZFP36L1，在LSD1抑制后，ZFP36L1的表达恢复，足以阻断SCLC的神经内分泌分化表型，并诱导非神经内分泌的“炎症”表型。Zfp36l1结合并降解SOX2和INSM1的mRNA，这两种转录因子对于SCLC的神经内分泌分化是必需的。这项工作确定了Zfp36l1是LSD1的靶基因，控制SCLC的神经内分泌表型，并表明通过调节谱系转录因子的mRNA稳定性来控制神经内分泌到非神经内分泌的可塑性[4]。

ZFP36家族的RNA结合蛋白在调节T细胞静息状态中起着冗余和关键的作用。在小鼠中特异性删除所有三个ZFP36家族成员的T细胞导致早期死亡、免疫细胞激活和多器官病理，其特征是眼睛、中枢神经系统、肾脏和肝脏的炎症。在T细胞中特异性删除任何两个Zfp36基因的小鼠免受这种自发性综合征的影响。三重缺陷的T细胞过度产生包括IFN-γ、TNF和GM-CSF在内的促炎细胞因子，这是由于这些转录本的mRNA稳定性增加。意外的是，在T细胞中特异性删除Zfp36l1和Zfp36l2的小鼠对实验性自身免疫性脑脊髓炎具有抵抗力，这是由于抗原特异性CD4+ T细胞的启动失败。ZFP36L1和ZFP36L2双重缺陷的CD4+ T细胞在体外T辅助细胞极化过程中增殖能力较差。因此，ZFP36家族冗余地调节T细胞在稳态下的静息状态，但ZFP36L1和ZFP36L2对于抗原特异性T细胞克隆扩增是特别需要的[5]。

在骨髓纤维化中，ZFP36L1作为一种潜在的肿瘤抑制基因，其表达受到表观遗传调控。通过对骨髓纤维化患者的DNA甲基化组进行分析，发现35,215个差异甲基化的CpG，对应于10,253个基因，在骨髓纤维化患者和健康对照之间存在差异。这些变化既存在于原发性骨髓纤维化中也存在于继发性骨髓纤维化中，两者之间没有差异。值得注意的是，大多数差异甲基化的CpG位于基因启动子区域之外，并显著与增强子区域相关。这种异常的增强子高甲基化与骨髓纤维化队列中27个基因的表达呈负相关。在这些基因中，重点关注ZFP36L1基因，并在独立的患者队列和髓系细胞系中验证了其表达降低和增强子DNA高甲基化。体外报告基因实验和5'-氮杂胞苷处理证实了ZFP36L1增强子高甲基化的功能性相关性。此外，在体外恢复ZFP36L1表达对SET-2细胞系的细胞增殖和诱导凋亡有影响，这表明ZFP36L1可能在骨髓纤维化中发挥肿瘤抑制基因的作用[6]。

在浸润性胃癌中，ZFP36L1通过增强子促进PD-L1的表达。在研究胃癌的免疫逃逸机制时，发现ZFP36L1通过增强子增强IFN-γ诱导的PD-L1表达。SPI1被确定为特异性结合ZFP36L1增强子的转录因子。ZFP36L1结合HDAC3 mRNA的3'非翻译区(3'UTR)中的腺苷酸尿苷酸丰富元素，加剧其mRNA的降解，从而促进PD-L1异常转录激活。这些发现提供了SPI1-ZFP36L1-HDAC3-PD-L1信号轴在GC中协调免疫逃逸机制的作用机制见解，从而为GC管理中的免疫检查点治疗提供了有价值的见解[7]。

Zfp36l1在调节Fgf21 mRNA的周转中起着重要作用，从而调节小鼠中的酒精性肝脂肪变性和炎症。Zfp36l1通过促进含有AU-rich元素的mRNA的降解来调节基因表达。在肝脏中，Zfp36l1的敲除可以显著保护小鼠免受酒精诱导的肝脂肪变性、损伤和炎症的影响。Fgf21 mRNA在酒精饮食喂养的Zfp36l1敲除小鼠的肝脏中显著增加。Fgf21 mRNA的3'UTR包含三个AREs，并且在荧光素酶报告基因实验中直接受到Zfp36l1的调节。这些结果表明，Zfp36l1的失活可以保护免受酒精诱导的肝脂肪变性和肝脏损伤和炎症的影响，这可能是通过稳定Fgf21 mRNA来实现的。这些发现表明，调节Zfp36l1可能对预防或治疗人类酒精性肝病有益[8]。

综上所述，Zfp36l1是一种重要的RNA结合蛋白，参与调节基因表达、细胞分化和发育、免疫应答以及疾病的发生和发展。Zfp36l1在多种疾病中发挥着重要作用，包括骨肉瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、小细胞肺癌、骨髓纤维化和胃癌。Zfp36l1的研究有助于深入理解RNA结合蛋白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。