Frzb,即Frizzled-related protein B,是一种分泌型蛋白,属于sFRP家族,它通过竞争性结合Wnt受体来抑制Wnt信号通路。Frzb在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。Frzb在动脉粥样硬化、骨关节炎、头颈鳞状细胞癌、猪的生长性状、系统性硬化症相关的间质性肺病、腹主动脉瘤、三阴性乳腺癌和年龄相关性黄斑变性等疾病中均有研究报道。
Frzb在动脉粥样硬化中发挥重要作用。在动脉粥样硬化进展的晚期阶段和症状明显的颈动脉斑块中,平滑肌细胞和巨噬细胞的亚型集群主要表现为3种平滑肌细胞和3种巨噬细胞亚型,具有细胞外基质组织/成骨(SMC)和M1型促炎/Trem2高脂相关(巨噬细胞)的表型。通过对这些亚型集群与冠状动脉疾病框架的基因调控网络(GRNs)进行整合分析,发现GRN39在促进收缩性SMC向成骨表型的转变中发挥关键作用,从而促进晚期、症状明显的动脉粥样硬化[1]。
Frzb在骨关节炎中也有研究。骨形态发生蛋白2(BMP2)通过Smad信号通路增加SW1353细胞中FRZB的表达。Osterix和Msx2作为BMP2下游的转录因子,诱导FRZB表达并上调其启动子活性。共免疫沉淀结果显示Osterix和Msx2之间存在物理相互作用。Osterix和Msx2的敲低抑制了BMP2依赖的FRZB表达。染色质免疫沉淀分析表明Osterix和Msx2与FRZB基因启动子直接相关。这些结果表明,BMP2通过Osterix和Msx2调节FRZB表达[2]。
Frzb在头颈鳞状细胞癌(HNSCC)中的表达异常,并与临床参数相关。FRZB与常见的免疫检查点基因相关,并可能参与免疫浸润。此外,FRZB的表达与免疫浸润相关,并与免疫检查点基因的表达相关。FRZB的表达还与常见化疗药物的敏感性相关[3]。
在猪的生长性状中,FRZB基因的表达在垂体、背最长肌和脂肪组织中丰富,在心脏、下丘脑和大脑中较低。定量测定mRNA水平和蛋白质表达分析相一致。在背最长肌和肝脏组织中,Diannan Small-ear和Tibetan猪的FRZB基因表达显著高于Large Yorkshire品种;然而,在背部脂肪组织中,Diannan Small-ear猪的FRZB基因表达显著高于Tibetan或Large Yorkshire品种。这些结果表明,FRZB基因表达与肌肉生长呈负相关,与脂肪沉积呈正相关[4]。
在系统性硬化症相关的间质性肺病(SSc-ILD)中,肺衰老基因(CDKN2A、FRZB、PDE1A和NAPI12)在SSc-ILD中增加。这些标志物在SSc皮肤中也有富集,并与皮肤受累程度相关。此外,SSc-ILD的端粒长度(TL)比对照组的II型肺泡细胞显著缩短。这些发现提供了关于加速衰老和异常细胞衰老在SSc-ILD发病机制中的可能机制性影响的新见解[5]。
在腹主动脉瘤(AAA)的进展中,FRZB和C1orf24基因在所有分析中均显著下调。FRZB的通路与RHO GTPase和弹性纤维形成相关。FRZB的功能在斑马鱼胚胎中得到验证,敲低frzb显著降低了斑马鱼胚胎的血管完整性。这些结果表明,FRZB是AAA发生和进展中的关键基因,影响血管完整性[6]。
在年龄相关性黄斑变性(AMD)中,FRZB和TLE2是WNT信号通路的调节因子,在AMD发病机制中发挥重要作用[7]。
在Xenopus tropicalis蝌蚪尾部,Frzb是一种新型皮质类固醇反应基因。CORT和甲状腺激素不诱导尾部的frzb表达。在自然变态过程中,当内源性CORT水平达到峰值时,frzb表达没有显著变化。Frzb仅由CORT在X. tropicalis尾部诱导,而在X. laevis尾部没有诱导。在尾部对CORT的特异性激素反应和frzb的高mRNA表达水平使frzb成为外源性CORT反应的有用标记,该标记独立于甲状腺激素,适用于外源性激素治疗和在体内分泌干扰研究[8]。
在椎间盘退变中,Frzb被提出作为预测椎间盘退变的基因之一。Frzb在椎间盘退变中表达上调,并可能与椎间盘细胞的表型和椎间盘退变的生物标志物相关[9]。
综上所述,Frzb在多种疾病和生物学过程中发挥重要作用。Frzb在动脉粥样硬化、骨关节炎、头颈鳞状细胞癌、猪的生长性状、系统性硬化症相关的间质性肺病、腹主动脉瘤、三阴性乳腺癌和年龄相关性黄斑变性等疾病中均有研究报道。Frzb的研究有助于深入理解Wnt信号通路在疾病发生发展中的作用,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Mocci, Giuseppe, Sukhavasi, Katyayani, Örd, Tiit, Betsholtz, Christer, Björkegren, Johan L M. 2024. Single-Cell Gene-Regulatory Networks of Advanced Symptomatic Atherosclerosis. In Circulation research, 134, 1405-1423. doi:10.1161/CIRCRESAHA.123.323184. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38639096/
2. Yagi, Hiroko, Takahata, Yoshifumi, Murakami, Tomohiko, Hata, Kenji, Nishimura, Riko. 2022. Transcriptional regulation of FRZB in chondrocytes by Osterix and Msx2. In Journal of bone and mineral metabolism, 40, 723-734. doi:10.1007/s00774-022-01345-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35763224/
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5. Yang, Monica M, Lee, Seoyeon, Neely, Jessica, Wolters, Paul J, Sirota, Marina. 2024. Gene expression meta-analysis reveals aging and cellular senescence signatures in scleroderma-associated interstitial lung disease. In Frontiers in immunology, 15, 1326922. doi:10.3389/fimmu.2024.1326922. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38348044/
6. Oh, Chang-Kyu, Ko, Yeji, Park, Jeong Jun, Ko, Dai Sik, Kim, Yun Hak. . FRZB as a key molecule in abdominal aortic aneurysm progression affecting vascular integrity. In Bioscience reports, 41, . doi:10.1042/BSR20203204. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33245093/
7. Liu, Haixia, Mei, Yu, Ma, Xiaoshan, Zhang, Xiaoyan, Nie, Wenying. 2022. FRZB is Regulated by the Transcription Factor EGR1 and Inhibits the Growth and Invasion of Triple-Negative Breast Cancer Cells by Regulating the JAK/STAT3 Pathway. In Clinical breast cancer, 22, 690-698. doi:10.1016/j.clbc.2022.05.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35787980/
8. Orozco, Luz D, Owen, Leah A, Hofmann, Jeffrey, Chen, Hsu-Hsin, DeAngelis, Margaret M. 2023. A systems biology approach uncovers novel disease mechanisms in age-related macular degeneration. In Cell genomics, 3, 100302. doi:10.1016/j.xgen.2023.100302. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37388919/
9. Paul, Bidisha, Dockery, Rejenae, Valverde, Valery M, Buchholz, Daniel R. 2023. Characterization of a novel corticosterone response gene in Xenopus tropicalis tadpole tails. In Frontiers in endocrinology, 14, 1121002. doi:10.3389/fendo.2023.1121002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36777337/