ASIC4,全称酸感觉离子通道4(Acid-sensing ion channel 4),是酸感觉离子通道家族(ASICs)中的一个成员。ASICs是一类质子门控的阳离子通道,广泛分布于哺乳动物的神经系统,负责感受细胞外环境的pH变化,并参与多种生理和病理过程。ASICs属于ENaC/DEG基因家族,由五个基因编码,包括ASIC1、ASIC2、ASIC3、ASIC4和ASIC5,这些基因编码的亚基可以组装成不同的异源或同源三聚体,形成具有不同功能特性的ASIC通道。
ASIC4是ASIC家族中研究相对较少的成员。ASIC4与其他ASIC亚基相比,对质子的敏感性较低,且在细胞内的定位有所不同。ASIC4主要定位于早期内体相关的小泡中,这与其他ASIC亚基主要定位于细胞膜上的特点不同。这种独特的亚细胞定位提示ASIC4可能具有不同于其他ASIC亚基的功能。ASIC4的这种特性使其在神经系统中可能参与调节内吞作用、细胞内信号传导等过程。
ASIC4在哺乳动物的中枢神经系统中广泛表达,尤其是在嗅球、梨状皮层、尾状壳核、视前区、室旁核、内侧缰核、前顶叶区、外侧膝状体、杏仁复合体、上丘、脚间核和海马体颗粒细胞层等区域表达丰富。ASIC4的表达模式表明其在嗅觉、学习、记忆和情绪等脑功能中可能发挥重要作用。例如,ASIC4在海马体中的表达与突触可塑性、学习和记忆相关。ASIC4的表达受到Follistatin(FST)的调节,FST是一种在学习和成年神经发生中起关键作用的蛋白质。在FST敲除小鼠中,ASIC4的表达降低,导致学习和记忆能力受损,这表明ASIC4在学习和记忆中发挥重要作用[1]。
ASIC4的表达模式还表明其在嗅觉和情绪调节中发挥重要作用。ASIC4在嗅球和杏仁核中的高表达提示其在嗅觉和情绪调节中发挥重要作用。此外,ASIC4在室旁核和内侧缰核中的表达提示其在应激反应和情绪调节中发挥重要作用。
ASIC4还与某些神经系统疾病相关。ASIC4基因突变与某些神经系统疾病相关,如偏侧颤搐舞蹈症(PDC)。然而,目前的研究表明,ASIC4基因突变并非PDC的病因[2]。ASIC4的异常表达可能与某些神经系统疾病的发生和发展相关,例如癫痫、阿尔茨海默病和帕金森病等。
总之,ASIC4是一种重要的酸感觉离子通道,在哺乳动物的中枢神经系统中广泛表达,并参与多种生理和病理过程。ASIC4的表达模式提示其在嗅觉、学习、记忆和情绪等脑功能中发挥重要作用。ASIC4的异常表达可能与某些神经系统疾病的发生和发展相关。深入研究ASIC4的功能和机制,有助于理解ASICs在神经系统中的作用,并为神经系统疾病的治疗提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Chen, Yu-Ju, Deng, Shin-Meng, Chen, Hui-Wen, Flint, Jonathan, Huang, Guo-Jen. . Follistatin mediates learning and synaptic plasticity via regulation of Asic4 expression in the hippocampus. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 118, . doi:10.1073/pnas.2109040118. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34544873/
2. Gründer, S, Geisler, H S, Rainier, S, Fink, J K. . Acid-sensing ion channel (ASIC) 4 gene: physical mapping, genomic organisation, and evaluation as a candidate for paroxysmal dystonia. In European journal of human genetics : EJHG, 9, 672-6. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11571555/