基因CCDC141,全称为Coiled-coil domain containing 141,是一种编码卷曲螺旋结构域的蛋白质,在真核生物中广泛表达。CCDC141在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞分裂、细胞迁移、细胞信号传导和细胞周期调控。该基因在动物胚胎发育过程中,特别是在左右轴线形成和生殖系统发育方面起着关键作用。
根据研究,CCDC141在左右轴线形成中发挥着重要作用。在斑马鱼胚胎中,CCDC141的敲除会破坏早期左右信号通路、纤毛功能和Kupffer's囊的形成。这些研究表明,CCDC141在纤毛形成和左右轴线形成中具有重要作用[1]。此外,CCDC141突变与人类左右轴线缺陷有关,表明CCDC141突变可能导致器官位置异常。
CCDC141在生殖系统发育中也发挥着重要作用。在Kallmann综合征(KS)患者中,CCDC141突变被发现与GnRH神经元迁移障碍有关。Kallmann综合征是一种罕见的遗传性疾病,表现为低促性腺激素性性腺功能减退和嗅觉缺失。研究显示,CCDC141突变会影响GnRH神经元的迁移,导致KS的发生[3]。此外,CCDC141突变还与特发性低促性腺激素性性腺功能减退(IHH)有关,IHH是一种性腺功能减退的疾病,与KS类似,但嗅觉功能正常[2]。这些研究表明,CCDC141在GnRH神经元迁移和生殖系统发育中具有重要作用。
除了左右轴线形成和生殖系统发育,CCDC141还与心脏发育和心律失常有关。研究发现,CCDC141突变与心脏发育异常和心律失常有关。例如,CCDC141突变与房室旁路和房性心律失常有关,这些异常可能导致心脏结构和功能异常[4][5]。这些研究表明,CCDC141在心脏发育和心律失常中具有重要作用。
此外,CCDC141还与失眠症有关。研究发现,CCDC141突变与失眠症有关,失眠症是一种常见的睡眠障碍,表现为入睡困难、睡眠质量差和早醒。研究发现,CCDC141突变会影响睡眠调节基因的表达,导致失眠症的发生[6]。这些研究表明,CCDC141在睡眠调节中具有重要作用。
综上所述,基因CCDC141在多种生物学过程中发挥重要作用,包括左右轴线形成、生殖系统发育、心脏发育和睡眠调节。CCDC141突变可能导致多种疾病的发生,包括左右轴线缺陷、Kallmann综合征、IHH、心脏发育异常、心律失常和失眠症。这些研究结果有助于深入理解CCDC141在生物学过程和疾病发生中的作用机制,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. Wang, Pengcheng, Shi, Wenxiang, Liu, Sijie, Sun, Kun, Xu, Rang. 2024. ccdc141 is required for left-right axis development by regulating cilia formation in the Kupffer's vesicle of zebrafish. In Journal of genetics and genomics = Yi chuan xue bao, 51, 934-946. doi:10.1016/j.jgg.2024.07.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39047937/
2. Turan, Ihsan, Hutchins, B Ian, Hacihamdioglu, Bulent, Wray, Susan, Topaloglu, A Kemal. . CCDC141 Mutations in Idiopathic Hypogonadotropic Hypogonadism. In The Journal of clinical endocrinology and metabolism, 102, 1816-1825. doi:10.1210/jc.2016-3391. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28324054/
3. Hutchins, B Ian, Kotan, L Damla, Taylor-Burds, Carol, Topaloglu, A Kemal, Wray, Susan. 2016. CCDC141 Mutation Identified in Anosmic Hypogonadotropic Hypogonadism (Kallmann Syndrome) Alters GnRH Neuronal Migration. In Endocrinology, 157, 1956-66. doi:10.1210/en.2015-1846. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27014940/
4. Aegisdottir, Hildur M, Andreasen, Laura, Thorolfsdottir, Rosa B, Holm, Hilma, Stefansson, Kari. . Genome-Wide Association Study of Accessory Atrioventricular Pathways. In JAMA cardiology, 9, 1053-1058. doi:10.1001/jamacardio.2024.2684. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39230897/
5. Weng, Lu-Chen, Khurshid, Shaan, Hall, Amelia Weber, Ellinor, Patrick T, Lubitz, Steven A. 2024. Meta-Analysis of Genome-Wide Association Studies Reveals Genetic Mechanisms of Supraventricular Arrhythmias. In Circulation. Genomic and precision medicine, 17, e004320. doi:10.1161/CIRCGEN.123.004320. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38804128/
6. Jiang, Yun-Jin, Fann, Cathy Shen-Jang, Fuh, Jong-Ling, Chen, Shih-Pin, Wang, Shuu-Jiun. 2022. Genome-wide analysis identified novel susceptible genes of restless legs syndrome in migraineurs. In The journal of headache and pain, 23, 39. doi:10.1186/s10194-022-01409-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35350973/