DHDH,即二氢二醇脱氢酶,是一种在多种生物体中发现的酶,具有广泛的底物特异性,能够催化多种羰基化合物的还原反应。在人类和灵长类动物中,DHDH被证明是一种高效的1,5-脱水-D-果糖还原酶,能够将具有反应性的1,5-脱水-D-果糖还原为非反应性的1,5-脱水-D-葡糖醇。这一过程对于减少细胞内蛋白质与1,5-脱水-D-果糖反应形成晚期糖基化终产物具有重要意义[2]。
在肝细胞癌(HCC)的治疗中,DHDH基因的表达状态与疾病预后和药物敏感性有关。一项研究发现,DHDH基因的表达水平与HCC患者的预后相关,并且DHDH基因的表达状态可以用来构建一个预后风险签名,用于预测HCC患者的生存率[3]。此外,DHDH基因的表达还与HCC细胞对酪氨酸激酶抑制剂仑伐替尼的耐药性有关。研究发现,DUSP4基因的缺失可以诱导HCC细胞对仑伐替尼产生耐药性,而DUSP4基因缺失所导致的仑伐替尼耐药性可以通过MEK抑制剂Selumetinib来消除,这表明DUSP4基因缺失通过激活MAPK/ERK信号通路来促进耐药性的产生[1]。
在猪的研究中,DHDH基因的表达受到短串联重复序列(STRs)的调控,这些STRs能够解释基因表达性状的遗传力,并且与猪的血液性状、肢体形态、生长性状和肉质性状相关。这些发现为利用STRs优先考虑与猪复杂性状相关的因果变异提供了有价值的资源[4]。
在鸡的研究中,DHDH基因被鉴定为血糖水平的候选基因。研究发现,DHDH基因的表达与鸡的生长性状和血液生化指标有关,并且鸡的肠道微生物组与DHDH基因的表达存在相互作用。这些发现为研究鸡的血液生化指标和生长性状的调控机制提供了新的见解[5]。
在肝细胞癌的研究中,DHDH基因被鉴定为与疾病预后相关的免疫代谢基因之一。研究发现,DHDH基因的表达水平与HCC患者的预后相关,并且DHDH基因的表达状态可以用来构建一个预后风险签名,用于预测HCC患者的生存率[6]。
在狗的研究中,DHDH基因的表达与狗在门体分流手术后的恢复情况有关。研究发现,DHDH基因的表达水平可以作为预测狗在门体分流手术后的恢复情况的指标之一[7]。
在动物驯化的研究中,DHDH基因的表达在驯化动物和野生动物之间存在差异。研究发现,DHDH基因的表达在驯化动物和野生动物之间存在差异,并且这些差异可能影响驯化动物的行为特性[8]。
综上所述,DHDH基因在多种生物体中发挥重要作用,参与调控葡萄糖代谢、药物敏感性、疾病预后和动物驯化等生物学过程。DHDH基因的研究有助于深入理解这些生物学过程的分子机制,为疾病的治疗和预防以及动物驯化的研究提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Huang, Shanzhou, Ma, Zuyi, Zhou, Qi, Hou, Baohua, Zhang, Chuanzhao. 2022. Genome-Wide CRISPR/Cas9 Library Screening Identified that DUSP4 Deficiency Induces Lenvatinib Resistance in Hepatocellular Carcinoma. In International journal of biological sciences, 18, 4357-4371. doi:10.7150/ijbs.69969. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35864956/
2. Hara, Akira, Nishinaka, Toru, Abe, Naohito, Matsunaga, Toshiyuki, Endo, Satoshi. 2020. Dimeric dihydrodiol dehydrogenase is an efficient primate 1,5-anhydro-D-fructose reductase. In Biochemical and biophysical research communications, 526, 728-732. doi:10.1016/j.bbrc.2020.03.176. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32253031/
3. Li, Ding, Liang, Jiaming, Zhang, Wenzhou, Wu, Xuan, Fan, Jie. 2022. A Distinct Glucose Metabolism Signature of Lung Adenocarcinoma With Prognostic Value. In Frontiers in genetics, 13, 860677. doi:10.3389/fgene.2022.860677. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35615380/
4. Wu, Zhongzi, Gong, Huanfa, Zhou, Zhimin, Yang, Bin, Huang, Lusheng. 2022. Mapping short tandem repeats for liver gene expression traits helps prioritize potential causal variants for complex traits in pigs. In Journal of animal science and biotechnology, 13, 8. doi:10.1186/s40104-021-00658-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35034641/
5. Jiang, Xinwei, Zhang, Boxuan, Lan, Fangren, Wen, Chaoliang, Sun, Congjiao. 2023. Host genetics and gut microbiota jointly regulate blood biochemical indicators in chickens. In Applied microbiology and biotechnology, 107, 7601-7620. doi:10.1007/s00253-023-12814-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37792060/
6. Zhuo, Weibin, Xia, Hongmei, Lan, Bin, Wang, Xuefeng, Liu, Jingfeng. 2024. Signature of immune-related metabolic genes predicts the prognosis of hepatocellular carcinoma. In Frontiers in immunology, 15, 1481331. doi:10.3389/fimmu.2024.1481331. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39654885/
7. Van den Bossche, Lindsay, van Steenbeek, Frank G, Weber, Maarten F, Burgener, Iwan A, Kummeling, Anne. 2018. Genome-wide based model predicting recovery from portosystemic shunting after liver shunt attenuation in dogs. In Journal of veterinary internal medicine, 32, 1343-1352. doi:10.1111/jvim.15140. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29770973/
8. Albert, Frank W, Somel, Mehmet, Carneiro, Miguel, Jensen, Per, Pääbo, Svante. 2012. A comparison of brain gene expression levels in domesticated and wild animals. In PLoS genetics, 8, e1002962. doi:10.1371/journal.pgen.1002962. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23028369/