Zfp260-KO 基因敲除小鼠

Zfp260，也称为PEX1，是一种锌指蛋白，属于Krüppel家族的转录调控因子。Zfp260基因编码的蛋白质包含三个残余的锌指基序和十个Krüppel锌指，与Zfp146锌指有79%的相似性，并且没有间隙插入。Zfp260在胚胎心脏中高度表达，但在出生后的发展过程中下调。Zfp260是α1-肾上腺素能信号传导的核效应物，参与调节心肌细胞生长、收缩和转录调节。Zfp260作为转录激活因子，激活心房利钠肽（ANF）基因的转录，并与GATA-4协同作用，GATA-4是心脏调节的关键因子。Zfp260的敲低降低了心脏细胞中ANF基因的表达，并消除了其对α1-肾上腺素能刺激的反应。Zfp260的转录物在α1-肾上腺素能激动剂的作用下被诱导，并在高血压和心脏肥大的遗传模型中升高。这些数据确定了Zfp260是正常和病理心脏发育中的新型转录调节因子，是α1-肾上腺素能信号传导的核效应物[1]。

Zfp260是心脏肥厚和内皮素-1（ET-1）信号传导的核介导因子。压力和容量超负荷导致出生后心肌细胞肥厚生长和一组胎儿基因的遗传重编程。Zfp260（PEX1）对ET-1的心肌细胞反应至关重要。ET-1通过PKC依赖途径增强Zfp260的转录活性，该途径使蛋白质磷酸化并进一步增强其与GATA4的协同作用。Zfp260过表达足以在体外和体内诱导心肌细胞肥厚。重要的是，成体心脏中可诱导PEX1表达的转基因小鼠发展为心脏肥厚，同时心脏功能得以保留。这些结果确定了Zfp260是ET-1信号传导的新型核效应物，并表明PEX1可能是心脏肥厚早期阶段的调节因子[2]。

Zfp260是α1-肾上腺素能信号传导的介质，可减轻阿霉素诱导的心脏毒性。阿霉素（DOX）是一种用于癌症治疗的强效化疗药物，但DOX诱导的心脏毒性是一个严重的临床问题，因为它会导致急性和慢性心脏功能障碍。许多研究表明，α1-肾上腺素能受体通过激活生存信号传导来保护心脏免受病理性压力，但机制尚不清楚。Zfp260（PEX1）是心脏肥厚中α1-肾上腺素能信号传导的效应物。研究发现，在DOX处理的小鼠心脏中，PEX1表达下调。PEX1缺陷导致凋亡增加，相反，PEX1过表达可以减轻DOX在原代心肌细胞中诱导的凋亡，并上调抗凋亡基因，如BCL-2和BCL-XL。机制上，我们发现PEX1可能通过在α1-肾上腺素能信号传导激活中发挥关键作用来发挥其抗凋亡作用，这取决于GATA-4的存在。基于这些发现，我们推测PEX1可能是参与心脏细胞存活的新型转录因子，是DOX诱导心脏毒性的有希望的治疗靶点[3]。

转录因子PEX1（Zfp260）通过调节MMP-9表达来调节细胞外基质的周转。PEX1（Zfp260）是内皮素-1和α1-肾上腺素能信号传导在心脏肥厚中的效应物。然而，PEX1在心肌重塑的转录调控中的作用尚不清楚。研究发现，PEX1过表达导致肥厚基因程序的诱导和纤维化的增加。与这一点一致的是，与纤维化过程相关的基因表达，如I型胶原蛋白和III型胶原蛋白、基质金属蛋白酶（MMPs）、纤连蛋白-1、转化生长因子β-1和结缔组织生长因子，在PEX1过表达后显著上调，而PEX1沉默则显著抑制了促纤维化基因的表达，并增加了左心室射血分数和缩短分数。体外荧光素酶报告基因分析表明，PEX1通过激活启动子来调节MMP-9的表达。此外，在大鼠新生心脏成纤维细胞和心肌细胞中的PEX1获得和丧失功能实验表明，MMP-9基因的表达主要受PEX1在成纤维细胞中的影响。这些结果表明，PEX1参与调节心脏纤维化和细胞外基质周转，尤其是成纤维细胞负责与纤维化相关的基因表达变化。此外，PEX1激活MMP-9启动子触发了由PEX1指导的促纤维化反应[4]。

Zfp260在发育神经毒物暴露后的基因表达谱中被鉴定为重要基因。在动物模型中，已经提出钙信号传导、神经递质和甲状腺激素的干扰是PCB诱导的发育神经毒性的潜在机制。为了了解这些提出的机制在PCB诱导的神经毒性中的作用，并确定其他机制，研究采用了全局方法，使用寡核苷酸微阵列来检查发育暴露于Aroclor 1254后的大脑基因表达谱。在发育暴露于Aroclor 1254后，在小脑和海马中，基因表达水平在PND7和PND14时受到显著影响。功能分析表明，与钙稳态（Gng3、Ryr2、Trdn、Cacna1a）、细胞内信号传导（Camk2d、Stk17b、Pacsin2、Ryr2、Trio、Fert2、Ptk2b）、轴突引导（Lum、Mxd3、Akap11、Gucy1b3）、芳烃受体信号传导（Nfia、Col1a2）、细胞增殖（Gspt2、Cdkn1c、Ptk2b）和分化（Ifitm31、Hpca、Zfp260、Igsf4a、Hes5）相关的途径在Aroclor 1254暴露后显著改变。在检查的两个脑区中，Aroclor 1254诱导的基因组变化在海马中大于小脑。基因组数据表明，PCB诱导的神经毒性是由于通过改变细胞内信号传导途径来干扰神经系统生长和发育的正常模式，而不是通过内分泌干扰[5]。

综上所述，Zfp260是一种重要的心脏调节因子，参与心脏肥厚、心脏纤维化和α1-肾上腺素能信号传导的调节。Zfp260在心脏肥厚和心脏肥厚中发挥重要作用，是ET-1信号传导的核效应物。Zfp260的转录物在α1-肾上腺素能激动剂的作用下被诱导，并在高血压和心脏肥大的遗传模型中升高。Zfp260的敲低降低了心脏细胞中ANF基因的表达，并消除了其对α1-肾上腺素能刺激的反应。Zfp260的过表达足以在体外和体内诱导心肌细胞肥厚，成体心脏中可诱导PEX1表达的转基因小鼠发展为心脏肥厚，同时心脏功能得以保留。此外，Zfp260通过调节MMP-9的表达来调节细胞外基质的周转，并通过激活MMP-9启动子触发由PEX1指导的促纤维化反应。这些研究结果表明，Zfp260在心脏肥厚和心脏纤维化中发挥重要作用，并且是α1-肾上腺素能信号传导的核效应物，为心脏疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。