Cth-KO 基因敲除小鼠

Cth，也称为Cystathionine γ-lyase（CTH），是一种在原核和真核生物中广泛分布的酶，催化含硫化合物的形成和转化，在L-半胱氨酸脱硫途径中发挥着关键作用[5]。人类CTH是四聚体，由两个二聚体组成，每个单体结合吡哆醛磷酸（PLP）。CTH基因位于1号染色体短臂上，包含13个外显子和12个内含子。由于选择性剪接，人类CTH产生三种亚型。CTH基因的遗传变异分析显示大量多态性。CTH表达减少会导致细胞中半胱氨酸、谷胱甘肽（GSH）、牛磺酸和硫化氢（H2S）水平下降，更重要的是会导致胱硫醚尿症[5]。H2S是CTH内源产生的，影响血管舒张和血压调节。CTH基因敲除小鼠的H2S水平下降，血压升高，血管内皮松弛能力降低。在细胞中过表达编码CTH的基因会导致H2S产生增加。H2S在保护神经元免受氧化应激方面发挥作用，并通过增加γ-谷氨酰半胱氨酸合酶的活性，从而增加GSH的水平。硫转移酶，包括CTH，可以在局部预防氧化应激，因为在存在较高水平的活性氧时，可以可逆地氧化-SH基团，并在存在GSH和/或还原型硫氧还蛋白时还原[5]。

CTH在多种疾病中发挥着重要作用。在非小细胞肺癌（NSCLC）中，CTH基因突变与LUAD的发生、转移和治疗有关[1]。在阿尔茨海默病（AD）中，CTH基因的常见突变（1364T/T）影响将胱硫醚转化为半胱氨酸的酶，导致血浆中总同型半胱氨酸（tHcy）升高或高同型半胱氨酸血症，这是认知丧失和AD的强独立危险因素[2]。在主动脉瘤和主动脉夹层（AAD）中，CTH/H2S系统在维持内皮细胞稳态方面发挥着重要作用，CTH表达减少会导致AAD的发生[3]。在胰腺癌中，微生物组衍生的色氨酸代谢物吲哚-3-乙酸（3-IAA）在响应治疗的患者的粪便中富集[4]。在水稻中，CTH基序的过表达会负调节SL感知，从而增强分蘖[6]。在人巨细胞病毒（HCMV）转化的乳腺上皮细胞（HMECs）中，CTH细胞的出现表明HCMV在肿瘤发生中的直接作用[7]。

综上所述，CTH是一种重要的酶，在多种生物学过程中发挥着关键作用。CTH在多种疾病中发挥着重要作用，包括LUAD、AD、AAD、PDAC和乳腺癌。CTH的研究有助于深入理解CTH在生物学功能和疾病发生机制中的作用，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。