Itgad,也称为CD11d或Integrin alpha D,是β2整合素家族的一个α亚单位基因。β2整合素是一类跨膜受体蛋白,由α和β亚单位组成,参与多种细胞功能,包括细胞粘附、信号传导和细胞迁移。Itgad基因编码的蛋白与CD18(β2整合素的β亚单位)结合,形成CD11d/CD18复合物,也称为αDβ2整合素。CD11d/CD18复合物主要表达在组织特化的先天免疫细胞表面,如单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞,在免疫反应和炎症过程中发挥重要作用。
CD11d/CD18复合物在白细胞迁移中具有关键作用,参与白细胞从血管内渗出到炎症部位的 extravasation 过程,以及在炎症部位内的 mesenchymal 迁移。CD11d的表达和功能在不同类型的白细胞中存在差异,影响单核细胞/巨噬细胞的 mesenchymal 迁移,包括对巨噬细胞亚群的迁移影响。CD11d/CD18在动脉粥样硬化和神经损伤后的白细胞定位中发挥作用,因此,针对CD11d的靶向治疗药物正在开发中[6]。CD11d的表达受独特的转录调控,主要表达在组织特化的先天免疫细胞上,其在白细胞迁移和保留过程中的作用正在逐渐被认识[6]。
Itgad基因的表达异常与多种疾病的发生和发展相关。例如,在肺腺癌中,Itgad基因表达与免疫检查点PD-1的表达水平相关,并参与免疫浸润过程。研究表明,Itgad基因与PD-1高表达和免疫浸润程度相关的差异表达基因被整合,通过Lasso Cox回归分析构建了包含Itgad基因在内的七基因预后模型,该模型能够预测肺腺癌患者的总生存期,并可能应用于肺腺癌的诊断和辅助治疗[1]。在复发性植入失败(RIF)患者中,Itgad基因的表达显著下调,提示其在子宫内膜容受性(ER)机制中的作用[2]。此外,在犬类模型中,Itgad基因在组织细胞肉瘤中的表达下调,表明其在肿瘤发生发展中的作用[3]。在Kcnip3基因敲除大鼠中,Itgad基因的表达上调,与疼痛敏感性和负面情绪行为的增加相关,提示其在疼痛传导和情绪处理中的作用[4]。在酒精成瘾研究中,Itgad基因的SNP与酒精渴望相关,表明其在酒精成瘾中的作用[5]。在皮肤再生研究中,Itgad基因表达上调,与机械拉伸刺激下的真皮再生相关[7]。
综上所述,Itgad基因编码的CD11d/CD18复合物在免疫反应、炎症过程和细胞迁移中发挥重要作用。Itgad基因的表达异常与多种疾病的发生和发展相关,包括肺腺癌、复发性植入失败、组织细胞肉瘤、疼痛传导、酒精成瘾和皮肤再生。Itgad基因的研究有助于深入理解其在免疫和炎症反应中的作用机制,并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. Niu, Wei, Jiang, Lianping. . A seven-gene prognostic model related to immune checkpoint PD-1 revealing overall survival in patients with lung adenocarcinoma. In Mathematical biosciences and engineering : MBE, 18, 6136-6154. doi:10.3934/mbe.2021307. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34517527/
2. Pathare, Amruta D S, Hinduja, Indira. 2021. Endometrial Expression of Cell Adhesion Genes in Recurrent Implantation Failure Patients in Ongoing IVF Cycle. In Reproductive sciences (Thousand Oaks, Calif.), 29, 513-523. doi:10.1007/s43032-021-00708-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34410653/
3. Boerkamp, Kim M, van der Kooij, Marieke, van Steenbeek, Frank G, Wiemer, Erik A C, Rutteman, Gerard R. 2013. Gene expression profiling of histiocytic sarcomas in a canine model: the predisposed flatcoated retriever dog. In PloS one, 8, e71094. doi:10.1371/journal.pone.0071094. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23936488/
4. Guo, Yu-Peng, Zhi, Yu-Ru, Liu, Ting-Ting, Wang, Yun, Zhang, Ying. 2019. Global Gene Knockout of Kcnip3 Enhances Pain Sensitivity and Exacerbates Negative Emotions in Rats. In Frontiers in molecular neuroscience, 12, 5. doi:10.3389/fnmol.2019.00005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30740043/
5. Agrawal, Arpana, Wetherill, Leah, Bucholz, Kathleen K, Foroud, Tatiana, Bierut, Laura J. 2012. Genetic influences on craving for alcohol. In Addictive behaviors, 38, 1501-1508. doi:10.1016/j.addbeh.2012.03.021. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22481050/
6. Blythe, Eoin N, Weaver, Lynne C, Brown, Arthur, Dekaban, Gregory A. 2021. β2 Integrin CD11d/CD18: From Expression to an Emerging Role in Staged Leukocyte Migration. In Frontiers in immunology, 12, 775447. doi:10.3389/fimmu.2021.775447. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34858434/
7. Wang, Zhantong, Liu, Wei, Bai, Ruoxue, Ma, Xianjie, Yu, Zhou. 2025. Transcriptome analysis of regenerated dermis stimulated by mechanical stretch. In Gene, 943, 149267. doi:10.1016/j.gene.2025.149267. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39842648/