Kcnb2,也称为钾电压门控通道亚家族B成员2,是一种编码电压门控钾通道关键成分的基因。电压门控钾通道在调节神经元兴奋性和突触传递中发挥着至关重要的作用。Kcnb2基因的突变通常会影响钾通道的失活,导致各种神经发育障碍(NDDs),包括自闭症谱系障碍(ASD)、智力障碍(ID)和癫痫。已有研究通过数据库检索,如PubMed、Embase、PsycINFO、Scopus和Web of Science,对Kcnb2基因的分子机制、致病突变以及其在NDDs中的临床意义进行了综合分析。除了在兴奋性中的作用,Kcnb2对认知过程,如记忆和注意力的影响也值得进一步研究。此外,还探讨了潜在的干预措施,包括药物调节和基因治疗。未来研究应着重于描述Kcnb2变异,扩大遗传筛查,并推进靶向治疗,以改善受Kcnb2相关疾病影响个体的预后[1]。
Kcnb2基因的表达受到表观遗传机制,如组蛋白修饰和DNA甲基化的调控。例如,在膀胱平滑肌细胞中,组蛋白3赖氨酸27三甲基化(H3K27me3)的动态变化与Kcnb2的表达和细胞表型密切相关。研究发现,慢性膀胱梗阻性疾病(COBD)和膀胱出口部分梗阻(PBO)会导致H3K27me3在Kcnb2启动子区域和CpG岛上的沉积增加。此外,EZH2抑制剂的加入可以恢复Kcnb2的表达,并部分恢复平滑肌细胞表型。这些结果表明,细胞外基质、EZH2和H3K27me3共同调控Kcnb2的表达,进而影响平滑肌细胞的表型[2]。
Kcnb2基因的遗传变异与术后恶心和呕吐(PONV)的发生风险相关。研究发现,Kcnb2基因的rs349358单核苷酸多态性(SNP)与PONV的发生风险增加相关。此外,其他基因,如胆碱能受体毒蕈碱3(CHRM3)的rs2165870 SNP,也与PONV的发生风险相关。这些发现提示,Kcnb2基因的遗传变异可能是PONV发生的重要遗传因素之一[3,4,5]。
除了在神经系统和泌尿系统中发挥作用外,Kcnb2基因还与心脏疾病相关。研究发现,Kcnb2基因的突变与非家族性Brugada综合征(BrS)的发生相关。BrS是一种与突发性心脏死亡相关的离子通道病。通过疾病靶向测序,研究人员在Kcnb2基因中发现了新的突变,这些突变可能导致钾通道功能异常,从而引发BrS[6]。
Kcnb2基因的遗传变异还与奶牛的挤奶速度相关。研究发现,Kcnb2基因上的SNP与挤奶速度存在显著关联。此外,Kcnb2基因上的SNP还与临床乳腺炎和体细胞评分相关。这些发现表明,Kcnb2基因的遗传变异可能影响奶牛的挤奶速度和乳腺健康[7]。
最近的研究还发现,Kcnb2基因在SHH型髓母细胞瘤(MB)的维持中发挥重要作用。SHH型MB是一种常见的儿童脑肿瘤。研究发现,Kcnb2基因的缺失可以导致MB细胞体积增大、细胞膜张力降低以及表皮生长因子受体(EGFR)的内吞增加,从而抑制MB细胞的增殖和肿瘤的生长。这些结果表明,Kcnb2基因可能成为SHH型MB治疗的新靶点[8]。
综上所述,Kcnb2基因在神经发育、泌尿系统、心脏疾病和肿瘤等多种生物学过程中发挥着重要作用。Kcnb2基因的突变和遗传变异与多种疾病的发生和发展密切相关。深入研究Kcnb2基因的功能和调控机制,有助于我们更好地理解这些疾病的发病机制,并为开发新的治疗方法提供理论基础。
参考文献:
1. Mohamed, Zakaria Ahmed, Li, Jinghua, Wen, Jianping, Jia, Feiyong, Banerjee, Santasree. 2024. The KCNB2 gene and its role in neurodevelopmental disorders: Implications for genetics and therapeutic advances. In Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry, 566, 120056. doi:10.1016/j.cca.2024.120056. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39577484/
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4. Stegen, Maike, Bachmann, Hagen S, Belani, Grazina, Brenner, Thorsten, Klenke, Stefanie. 2024. Association of the dopamine D2 receptor gene SNP rs1800497 with postoperative nausea and vomiting: A prospective cohort study. In European journal of anaesthesiology and intensive care, 3, e0056. doi:10.1097/EA9.0000000000000056. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39917251/
5. Cai, Meng, Gan, Lin, Li, Jing, Lei, Xiaofeng, Yu, Jin. 2024. CHRM3 (rs2165870) gene polymorphism is related to postoperative vomiting in female patients undergoing laparoscopic surgery. Prospective observational study. In PloS one, 19, e0309136. doi:10.1371/journal.pone.0309136. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39163289/
6. Juang, Jyh-Ming Jimmy, Lu, Tzu-Pin, Lai, Liang-Chuan, Chuang, Eric Y, Lin, Jiunn-Lee. 2014. Disease-targeted sequencing of ion channel genes identifies de novo mutations in patients with non-familial Brugada syndrome. In Scientific reports, 4, 6733. doi:10.1038/srep06733. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25339316/
7. Marete, Andrew, Sahana, Goutam, Fritz, Sébastien, Guldbrandtsen, Bernt, Boichard, Didier. 2018. Genome-wide association study for milking speed in French Holstein cows. In Journal of dairy science, 101, 6205-6219. doi:10.3168/jds.2017-14067. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29705414/
8. Fan, Jerry J, Erickson, Anders W, Carrillo-Garcia, Julia, Taylor, Michael D, Huang, Xi. 2025. A forward genetic screen identifies potassium channel essentiality in SHH medulloblastoma maintenance. In Developmental cell, , . doi:10.1016/j.devcel.2025.01.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39862856/