基因Acsbg2,也称为酰基辅酶A合成酶Bubblegum家族成员2,是一种重要的酶,参与脂肪酸代谢过程。脂肪酸在多种生理过程中发挥着重要作用,包括能量储存、信号传递和细胞膜的形成等。在动物中,复杂的脂质分子主要来源于脂肪酸的转化,而脂肪酸的活化是通过酰基辅酶A合成酶催化的。Acsbg2是酰基辅酶A合成酶Bubblegum家族的一员,负责活化碳链长度大于16的脂肪酸。Acsbg2的表达主要局限于睾丸和脑干,其功能与这些组织的脂肪酸代谢密切相关。
研究表明,Acsbg2在脂肪生成过程中起着重要作用。在鸡的前脂肪细胞中,miR-125b-5p的表达上调可以抑制前脂肪细胞的增殖,并促进前脂肪细胞的分化,从而影响脂肪生成。miR-125b-5p可以与Acsbg2基因的3'非翻译区(3'UTR)直接结合,并抑制Acsbg2的mRNA和蛋白表达。这表明Acsbg2在脂肪生成过程中可能发挥着重要的调控作用[1]。
此外,Acsbg2的表达也与阿尔茨海默病(AD)的发生发展密切相关。在早期AD患者的大脑皮层中,Acsbg2的表达上调,参与脂质代谢的改变。Acsbg2的表达上调可能与PPAR信号通路、甘油磷脂代谢、脂肪细胞因子信号通路、脂肪酸生物合成、脂肪酸降解、铁死亡、不饱和脂肪酸的生物合成和脂肪酸延长等途径的异常调节有关。因此,Acsbg2可能是AD治疗的重要靶点[2]。
Acsbg2的进化历史也得到了研究。在脊椎动物进化过程中,Acsbg基因家族经历了扩张、保留和丢失。在脊椎动物中,目前已知有两个不同的Acsbg基因家族,即Acsbg1和Acsbg2。此外,研究还发现了一个新的Acsbg样基因家族,称为Acsbg3,主要存在于两栖动物、辐鳍鱼、肺鱼和软骨鱼中。这些发现为理解脂肪酸活化在脊椎动物中的进化提供了新的见解[3]。
除了在脂肪生成和AD中的重要作用外,Acsbg2还与肝脏的脂肪沉积相关。在鸡的肝脏发育过程中,Acsbg2的表达与腹部脂肪重量呈正相关。这表明Acsbg2在肝脏的脂质代谢中发挥着重要作用,可能参与了脂肪沉积的调控[4]。
Acsbg2的表达还与睾丸和脑干的组织特异性相关。在人类和小鼠中,Acsbg2主要在睾丸和脑干中表达,其表达局限于睾丸的Sertoli细胞和脑干的运动神经元。Acsbg2的表达与脂肪酸的活化能力有关,但其在睾丸和脑干脂质代谢中的具体作用尚不清楚[5]。
此外,Acsbg2的基因多态性与一些疾病的发生发展也有关。例如,Acsbg2基因的G1257069A和T1247123C多态性与鸡的腹部脂肪重量相关。这表明Acsbg2的基因多态性可能影响了鸡的脂肪沉积[6]。
综上所述,基因Acsbg2是一种重要的酰基辅酶A合成酶,参与脂肪酸的活化过程。Acsbg2在脂肪生成、阿尔茨海默病、肝脏脂肪沉积和睾丸脑干组织特异性表达中发挥着重要作用。此外,Acsbg2的基因多态性也与一些疾病的发生发展相关。深入研究Acsbg2的功能和调控机制,有助于我们更好地理解脂肪酸代谢的生物学过程和疾病的发生机制,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. Li, Guoxi, Chen, Yi, Jin, Wenjiao, Kang, Xiangtao, Tian, Yadong. 2021. Effects of miR-125b-5p on Preadipocyte Proliferation and Differentiation in Chicken. In Molecular biology reports, 48, 491-502. doi:10.1007/s11033-020-06080-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33398680/
2. Wang, Linshuang, Qu, Fengxue, Yu, Xueyun, Han, Xuejie, Wei, Dongfeng. 2024. Cortical lipid metabolic pathway alteration of early Alzheimer's disease and candidate drugs screen. In European journal of medical research, 29, 199. doi:10.1186/s40001-024-01730-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38528586/
3. Lopes-Marques, Mónica, Machado, André M, Ruivo, Raquel, Carvalho, Estela, Castro, L Filipe C. 2018. Expansion, retention and loss in the Acyl-CoA synthetase "Bubblegum" (Acsbg) gene family in vertebrate history. In Gene, 664, 111-118. doi:10.1016/j.gene.2018.04.058. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29694909/
4. Xing, Siyuan, Liu, Ranran, Zhao, Guiping, Crooijmans, Richard P M A, Wen, Jie. 2021. Time Course Transcriptomic Study Reveals the Gene Regulation During Liver Development and the Correlation With Abdominal Fat Weight in Chicken. In Frontiers in genetics, 12, 723519. doi:10.3389/fgene.2021.723519. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34567076/
5. Pei, Zhengtong, Jia, Zhenzhen, Watkins, Paul A. 2005. The second member of the human and murine bubblegum family is a testis- and brainstem-specific acyl-CoA synthetase. In The Journal of biological chemistry, 281, 6632-41. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16371355/
6. Claire D'Andre, Hirwa, Paul, Wallace, Shen, Xu, Sun, Liang, Zhang, Xiquan. 2013. Identification and characterization of genes that control fat deposition in chickens. In Journal of animal science and biotechnology, 4, 43. doi:10.1186/2049-1891-4-43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24206759/