Lyz2,即溶菌酶M基因,编码溶菌酶M,一种在巨噬细胞、中性粒细胞等细胞中表达的溶菌酶。溶菌酶是一种能破坏细菌细胞壁的酶,在先天免疫中发挥着重要作用。Lyz2基因的表达受到多种因素的调控,包括细胞因子、生长因子和代谢信号等。
Lyz2基因的缺失会导致巨噬细胞功能受损,进而影响机体的免疫应答。例如,在肥胖小鼠中,巨噬细胞自噬功能受损,导致巨噬细胞极化异常,进而促进炎症反应[1]。此外,Lyz2基因的缺失还会影响巨噬细胞的细胞分裂,导致巨噬细胞出现双核现象[4]。
除了在免疫系统中发挥重要作用,Lyz2基因还与脂肪生成有关。研究表明,Lyz2基因的表达在3T3-L1脂肪细胞分化过程中呈动态变化,其表达水平的变化与脂肪生成相关基因的表达水平密切相关[5]。
Lyz2基因的表达还受到多种信号通路的调控。例如,Notch信号通路在巨噬细胞中激活,可以促进非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发展。而Lyz2-Cre介导的Notch信号通路阻断可以减轻小鼠的NAFLD症状[6]。
除了Notch信号通路,α-突触核蛋白(α-Syn)也可以影响Lyz2基因的表达。在帕金森病(PD)小鼠模型中,α-Syn的表达可以抑制微胶质细胞的自噬功能,导致神经炎症和神经元丢失。Lyz2-Cre介导的Atg5基因缺失可以进一步加重α-Syn诱导的神经炎症和神经元丢失[3]。
此外,Lyz2基因的表达还与STING介导的抗病毒和抗肿瘤免疫有关。STING是一种适配蛋白,在先天免疫中发挥着重要作用。OTUD5是一种去泛素化酶,可以与STING相互作用,促进其稳定性。Lyz2-Cre Otud5fl/Y小鼠和CD11-Cre Otud5fl/Y小鼠对HSV-1感染和黑色素瘤的发生具有更高的敏感性,表明OTUD5在STING介导的抗病毒和抗肿瘤免疫中发挥重要作用[2]。
综上所述,Lyz2基因在免疫系统和脂肪生成中发挥着重要作用。Lyz2基因的表达受到多种信号通路的调控,包括Notch信号通路、α-Syn和STING信号通路等。Lyz2基因的研究有助于深入理解免疫系统和脂肪生成的调控机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Liu, Kun, Zhao, Enpeng, Ilyas, Ghulam, Tanaka, Kathryn E, Czaja, Mark J. . Impaired macrophage autophagy increases the immune response in obese mice by promoting proinflammatory macrophage polarization. In Autophagy, 11, 271-84. doi:10.1080/15548627.2015.1009787. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25650776/
2. Guo, Yunyun, Jiang, Fei, Kong, Lingli, Zhang, Lingqiang, Gao, Chengjiang. 2020. OTUD5 promotes innate antiviral and antitumor immunity through deubiquitinating and stabilizing STING. In Cellular & molecular immunology, 18, 1945-1955. doi:10.1038/s41423-020-00531-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32879469/
3. Tu, Hai-Yue, Yuan, Bao-Shi, Hou, Xiao-Ou, Liu, Chun-Feng, Hu, Li-Fang. 2021. α-synuclein suppresses microglial autophagy and promotes neurodegeneration in a mouse model of Parkinson's disease. In Aging cell, 20, e13522. doi:10.1111/acel.13522. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34811872/
4. Menon, Manoj B, Yakovleva, Tatiana, Ronkina, Natalia, Kotlyarov, Alexey, Gaestel, Matthias. 2022. Lyz2-Cre-Mediated Genetic Deletion of Septin7 Reveals a Role of Septins in Macrophage Cytokinesis and Kras-Driven Tumorigenesis. In Frontiers in cell and developmental biology, 9, 795798. doi:10.3389/fcell.2021.795798. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35071236/
5. Lluch, Aina, Latorre, Jessica, Fernández-Real, José Manuel, Moreno-Navarrete, José María. 2022. Lysozyme Gene Expression in 3T3-L1 Cells Sustains Expression of Adipogenic Genes and Adipocyte Differentiation. In Frontiers in cell and developmental biology, 10, 914788. doi:10.3389/fcell.2022.914788. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35784480/
6. Ding, Jian, Xu, Ming, Du, Wei, He, Fei, Wang, Lin. 2023. Myeloid-specific blockade of Notch signaling ameliorates nonalcoholic fatty liver disease in mice. In International journal of biological sciences, 19, 1941-1954. doi:10.7150/ijbs.80122. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37063432/