SMOC2(Secreted Modular Calcium-binding Protein 2),也称为SPARC-related modular calcium-binding protein-2,是一种分泌型钙结合蛋白。SMOC2在细胞外基质中广泛表达,参与调节细胞增殖、分化和迁移等生物学过程。它具有多个钙结合结构域,可以与细胞外基质中的钙离子结合,从而影响细胞外基质的形成和稳定性。SMOC2还与多种信号通路相互作用,包括WNT、TGF-β和HIPPO/YAP等,参与调控细胞的生长和分化。
SMOC2在多种疾病中发挥重要作用。例如,在类风湿性关节炎(RA)中,SMOC2的表达水平显著升高,并且与滑膜炎症和骨侵蚀相关。研究发现,SMOC2的敲低可以抑制RA成纤维细胞样滑膜细胞(FLSs)的迁移和侵袭,并下调与细胞骨架重塑相关的基因表达,特别是肌动蛋白1c(MYO1C)。SMOC2通过SOX4和ALKBH5介导的转录和后转录调节控制MYO1C的表达[1]。
SMOC2基因还与终末期肾脏疾病(ESKD)的发生发展相关。研究发现,SMOC2基因与APOL1基因存在相互作用,共同影响ESKD的发生。在非洲裔美国人中,APOL1基因突变与ESKD的发生风险增加相关,而SMOC2基因的变异可以进一步影响这种风险[2]。
在儿童垂体发育不良中,SMOC2基因的表达也受到调控。研究发现,在Prop1突变小鼠的垂体中,SMOC2的表达水平升高,并伴随Sox2的表达水平降低。这表明SMOC2可能参与垂体发育和内分泌细胞的分化[3]。
SMOC2基因还与原发性开角型青光眼(POAG)的发生发展相关。研究发现,SMOC2基因的变异与POAG的发生风险相关,尤其是在非家族性POAG患者中[4]。此外,SMOC2基因的变异还与白斑病的发生风险相关,但在不同人群中存在差异[5]。
在肾细胞癌(RCC)中,SMOC2的表达水平也显著升高,并且与患者的预后相关。研究发现,SMOC2可以促进肾上皮细胞发生上皮-间质转化(EMT),从而促进肿瘤的侵袭和转移。SMOC2通过整合素β3、FAK和paxillin信号通路激活EMT[6]。
SMOC2基因的表达还受到其他基因的调控。例如,肝细胞核因子4(HNF4)家族的转录因子可以调节SMOC2基因的表达。研究发现,HNF4A和HNF4G可以激活脂肪酸氧化相关基因的表达,从而影响肠道干细胞的更新和维持[7]。此外,SMOC2基因的表达还受到芳基烃受体(Ahr)信号的调控。Ahr信号可以抑制SMOC2基因的表达,从而影响细胞的增殖和分化[8]。
综上所述,SMOC2基因在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞增殖、分化和迁移等。SMOC2基因的表达受到多种因素的调控,包括转录因子、信号通路和表观遗传修饰等。SMOC2基因的异常表达与多种疾病的发生发展相关,包括类风湿性关节炎、终末期肾脏疾病、儿童垂体发育不良、原发性开角型青光眼、白斑病和肾细胞癌等。因此,SMOC2基因的研究对于深入理解疾病的发病机制和寻找新的治疗靶点具有重要意义[1-10]。
参考文献:
1. Liu, Di, Li, Ruiru, Xu, Siqi, Xiao, Youjun, Xu, Hanshi. 2022. SMOC2 promotes aggressive behavior of fibroblast-like synoviocytes in rheumatoid arthritis through transcriptional and post-transcriptional regulating MYO1C. In Cell death & disease, 13, 1035. doi:10.1038/s41419-022-05479-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36513634/
2. Chaudhary, Ninad S, Armstrong, Nicole D, Hidalgo, Bertha A, Tiwari, Hemant K, Irvin, Marguerite R. 2022. SMOC2 gene interacts with APOL1 in the development of end-stage kidney disease: A genome-wide association study. In Frontiers in medicine, 9, 971297. doi:10.3389/fmed.2022.971297. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36250097/
3. Masser, Bailey E, Brinkmeier, Michelle L, Lin, Yuxuan, Nayeem, Jannatun, Cheung, Leonard Y M. 2024. Gene Misexpression in a Smoc2+ve/Sox2-Low Population in Juvenile Prop1-Mutant Pituitary Gland. In Journal of the Endocrine Society, 8, bvae146. doi:10.1210/jendso/bvae146. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39253355/
4. Narsani, Ashok Kumar, Khidri, Feriha Fatima, Rafiq, Muhammad, Lohano, Mahesh Kumar, Waryah, Ali Muhammad. 2024. Analysis of SMOC2 gene variants in familial and non-familial primary open angle glaucoma Pakistani patients. In International journal of ophthalmology, 17, 2185-2191. doi:10.18240/ijo.2024.12.05. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39697889/
5. Alkhateeb, Asem, Al-Dain Marzouka, Nour, Qarqaz, Firas. 2010. SMOC2 gene variant and the risk of vitiligo in Jordanian Arabs. In European journal of dermatology : EJD, 20, 701-4. doi:10.1684/ejd.2010.1095. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20965805/
6. Feng, Daniel, Gao, Peng, Henley, Nathalie, Pichette, Vincent, Gerarduzzi, Casimiro. 2022. SMOC2 promotes an epithelial-mesenchymal transition and a pro-metastatic phenotype in epithelial cells of renal cell carcinoma origin. In Cell death & disease, 13, 639. doi:10.1038/s41419-022-05059-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35869056/
7. Chen, Lei, Vasoya, Roshan P, Toke, Natalie H, Su, Xiaoyang, Verzi, Michael P. 2019. HNF4 Regulates Fatty Acid Oxidation and Is Required for Renewal of Intestinal Stem Cells in Mice. In Gastroenterology, 158, 985-999.e9. doi:10.1053/j.gastro.2019.11.031. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31759926/
8. Wang, Hua, Gong, Peng, Chen, Tong, Pan, Xinghua, Liu, Lin. 2021. Colorectal Cancer Stem Cell States Uncovered by Simultaneous Single-Cell Analysis of Transcriptome and Telomeres. In Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany), 8, 2004320. doi:10.1002/advs.202004320. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33898197/