ZFAND6,也称为AWP1(zinc finger AN1 type-6),是一种锌指蛋白,参与多种生物学过程。ZFAND6与TNF受体相关因子2(TRAF2)和泛素链相互作用,与肿瘤坏死因子(TNF)信号传导相关。此外,ZFAND6在维持线粒体稳态方面发挥着重要作用,通过促进线粒体自噬来清除受损的线粒体。研究表明,ZFAND6缺失会导致线粒体DNA(mtDNA)释放到细胞质中,从而触发干扰素刺激基因(ISGs)的自发表达,增强抗病毒能力。此外,ZFAND6还与2型糖尿病、高近视和乳腺癌等疾病相关。
一项研究发现,ZFAND6通过促进TRAF2依赖性线粒体自噬来抑制cGAS-STING信号传导,从而维持线粒体稳态。ZFAND6缺失会导致线粒体自噬受损,进而导致活性氧(ROS)的积累和受损线粒体的积累。这些受损的线粒体会释放mtDNA到细胞质中,从而触发STING依赖性ISGs的自发表达,增强抗病毒能力[1]。
另一项研究表明,HNF4A、WFS1、DUSP9、FTO和ZFAND6基因的遗传变异与沙特阿拉伯人群中糖尿病前期易感性相关。这些基因的遗传变异与炎症标志物C反应蛋白(CRP)水平升高相关,提示这些基因变异可能通过影响炎症反应参与糖尿病前期的发生发展[2]。
此外,一项关于世贸中心灾难暴露人群的全基因组DNA甲基化分析发现,ZFAND6基因的甲基化水平在世贸中心暴露人群和未暴露人群中存在显著差异。这些结果表明,世贸中心灾难暴露可能通过影响ZFAND6基因的甲基化水平,进而影响相关生物学过程,导致长期的健康影响[3]。
一项研究发现,剪接体因子SART1通过mRNA剪接来发挥抗HCV作用。SART1敲低会降低一些ISGs的mRNA转录,包括MX1和OAS3。此外,SART1敲低会导致一些基因的替代mRNA剪接事件,包括EIF4G3、GORASP2和ZFAND6,从而影响其抗病毒作用[4]。
另一项研究发现,PCDHA基因簇中DNA甲基化水平降低与儿童早期高度近视相关。该研究分析了18名波兰儿童高度近视患者的全基因组甲基化数据,发现PCDHA10基因启动子区域中CG二核苷酸甲基化水平显著降低,且ZFAND6基因的甲基化水平也降低[5]。
一项研究通过基因表达和功能评估发现,PRC1、SRR、ZFAND3和ZFAND6等候选2型糖尿病易感基因在人类胰岛β细胞中表达,且其表达水平与胰岛素分泌相关。这些基因的表达下调会影响胰岛素分泌,提示它们在2型糖尿病的发生发展中发挥作用[6]。
此外,一项研究发现,EIF4A3诱导的circZFAND6在乳腺癌组织中上调,并通过miR-647/FASN轴促进乳腺癌的增殖和转移。EIF4A3与circZFAND6的pre-mRNA转录上游区域结合,导致circZFAND6的高表达。circZFAND6作为ceRNA与miR-647竞争结合,增加脂肪酸合酶(FASN)的表达,从而促进乳腺癌的增殖和转移[7]。
一项关于男性不育的研究发现,ZFAND6基因在男性不育患者中表达下调。该研究对13名男性不育患者进行了RNA测序,发现86个差异表达基因,其中24个基因过表达,62个基因低表达。ZFAND6基因在男性不育患者中表达下调,可能与精子质量下降和胚胎发育异常有关[8]。
另一项研究发现,非洲裔美国人和欧洲裔美国人之间存在2型糖尿病风险等位基因负荷的差异。在非洲裔美国人中,26个SNPs的风险等位基因频率与先前的研究一致,其中ADAMTS9、TCF7L2和ZFAND6基因的3个SNPs显示出与2型糖尿病的关联[9]。
此外,一项研究发现,AWP1敲低会增强乳腺癌细胞对TNF-α的反应,导致细胞迁移能力增强。TNF-α处理会进一步增加AWP1敲低细胞的迁移能力,这可能与ROS依赖性NF-κB激活有关。这些结果表明,AWP1在乳腺癌细胞对TNF-α的反应中发挥重要作用[10]。
综上所述,ZFAND6基因在维持线粒体稳态、免疫反应、2型糖尿病、高近视和乳腺癌等疾病中发挥着重要作用。ZFAND6基因的表达和功能异常可能导致相关疾病的发病机制和病理过程。未来研究可以进一步探讨ZFAND6基因在疾病发生发展中的作用机制,为相关疾病的诊断和治疗提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Shaikh, Kashif, Bowman, Melissa, McCormick, Sarah M, Norbury, Christopher C, Harhaj, Edward W. 2024. ZFAND6 promotes TRAF2-dependent mitophagy to restrain cGAS-STING signaling. In iScience, 28, 111544. doi:10.1016/j.isci.2024.111544. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39811672/
2. Binjawhar, Dalal N, Ansari, Mohammed G A, Sabico, Shaun, Al-Masri, Abeer A, Al-Daghri, Nasser M. 2023. Genetic Variants of HNF4A, WFS1, DUSP9, FTO, and ZFAND6 Genes Are Associated with Prediabetes Susceptibility and Inflammatory Markers in the Saudi Arabian Population. In Genes, 14, . doi:10.3390/genes14030536. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36980809/
3. Arslan, Alan A, Tuminello, Stephanie, Yang, Lei, Shao, Yongzhao, Reibman, Joan. 2020. Genome-Wide DNA Methylation Profiles in Community Members Exposed to the World Trade Center Disaster. In International journal of environmental research and public health, 17, . doi:10.3390/ijerph17155493. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32751422/
4. Lin, Wenyu, Zhu, Chuanlong, Hong, Jian, Xu, Qikai, Chung, Raymond T. 2014. The spliceosome factor SART1 exerts its anti-HCV action through mRNA splicing. In Journal of hepatology, 62, 1024-32. doi:10.1016/j.jhep.2014.11.038. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25481564/
5. Swierkowska, Joanna, Karolak, Justyna A, Vishweswaraiah, Sangeetha, Radhakrishna, Uppala, Gajecka, Marzena. . Decreased Levels of DNA Methylation in the PCDHA Gene Cluster as a Risk Factor for Early-Onset High Myopia in Young Children. In Investigative ophthalmology & visual science, 63, 31. doi:10.1167/iovs.63.9.31. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36036911/
6. Ndiaye, Fatou K, Ortalli, Ana, Canouil, Mickaël, Froguel, Philippe, Bonnefond, Amélie. 2017. Expression and functional assessment of candidate type 2 diabetes susceptibility genes identify four new genes contributing to human insulin secretion. In Molecular metabolism, 6, 459-470. doi:10.1016/j.molmet.2017.03.011. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28580277/
7. Huang, Xiaojia, Tan, Weige, Liu, Ziteng, Zhang, Huayao, Li, Haiyan. 2023. EIF4A3-induced circZFAND6 promotes breast cancer proliferation and metastasis through the miR-647/FASN axis. In Life sciences, 324, 121745. doi:10.1016/j.lfs.2023.121745. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37127184/
8. Cheung, Stephanie, Parrella, Alessandra, Rosenwaks, Zev, Palermo, Gianpiero D. 2019. Genetic and epigenetic profiling of the infertile male. In PloS one, 14, e0214275. doi:10.1371/journal.pone.0214275. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30897172/
9. Keaton, Jacob M, Cooke Bailey, Jessica N, Palmer, Nicholette D, Ng, Maggie C Y, Bowden, Donald W. 2014. A comparison of type 2 diabetes risk allele load between African Americans and European Americans. In Human genetics, 133, 1487-95. doi:10.1007/s00439-014-1486-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25273842/
10. Kim, Eun-Young, Kim, Ji-Eun, Choi, Bongkun, Kim, Yongsub, Chang, Eun-Ju. 2021. AWP1 Restrains the Aggressive Behavior of Breast Cancer Cells Induced by TNF-α. In Frontiers in oncology, 11, 631469. doi:10.3389/fonc.2021.631469. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33816268/