Itpr2,也称为inositol 1,4,5-triphosphate receptor type 2(IP3R2),是一种编码内质网钙离子通道的基因。IP3R2属于IP3受体家族,其成员还包括IP3R1和IP3R3,这些受体在细胞内钙离子信号传导中发挥着重要作用。IP3R2通过介导内质网钙离子的释放,参与多种细胞功能,包括细胞增殖、分化、凋亡和神经信号传导。IP3R2的表达和活性受多种因素调节,包括细胞内的钙离子浓度、IP3水平和蛋白质磷酸化状态。
研究表明,IP3R2的基因变异与多种疾病的发生发展相关。例如,IP3R2基因的SNP变异与藏族人群中的Kashin-Beck病(KBD)风险增加相关[1]。KBD是一种慢性地方性骨关节病,其发病机制尚不完全清楚。研究发现,IP3R2基因的SNP rs11048526与KBD风险增加相关,这表明IP3R2可能在KBD的发病机制中发挥重要作用[1]。此外,IP3R2基因的SNP变异还与散发性肌萎缩侧索硬化症(ALS)的风险增加相关[2]。ALS是一种以运动神经元退行性变为特征的神经退行性疾病,其发病机制复杂,涉及遗传和环境因素的相互作用。研究发现,IP3R2基因的SNP变异与ALS风险增加相关,这表明IP3R2可能在ALS的发病机制中发挥重要作用[2]。
除了与疾病相关,IP3R2还参与脑组织的发育和功能。研究发现,在哺乳动物大脑皮层和海马中,IP3R2基因的表达与多种细胞类型的发育和功能相关[3]。例如,IP3R2基因的表达与Pax6阳性的层I中间神经元和特定的后分裂少突胶质细胞亚类的发育相关[3]。此外,IP3R2基因的表达还与转录因子的复杂层状调控编码相关,这可能是维持成年细胞类型身份的机制之一[3]。
IP3R2的基因变异还与先天性椎体畸形的发生相关[4]。先天性椎体畸形是一种常见的出生缺陷,其发病机制复杂,涉及遗传和环境因素的相互作用。研究发现,IP3R2基因的变异与先天性椎体畸形的风险增加相关,这表明IP3R2可能在先天性椎体畸形的发病机制中发挥重要作用[4]。
综上所述,Itpr2基因编码的IP3R2在细胞内钙离子信号传导中发挥着重要作用,参与多种细胞功能,包括细胞增殖、分化、凋亡和神经信号传导。IP3R2的基因变异与多种疾病的发生发展相关,包括KBD、ALS和先天性椎体畸形。此外,IP3R2还参与脑组织的发育和功能。深入研究Itpr2基因的功能和调控机制,有助于揭示相关疾病的发病机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. He, Xue, Bai, Mei, Liu, Ming, Yuan, Dongya, Jin, Tianbo. 2019. Genetic variants in the ITPR2 gene are associated with Kashin-Beck Disease in Tibetan. In Molecular genetics & genomic medicine, 7, e00715. doi:10.1002/mgg3.715. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31066235/
2. Zeisel, Amit, Muñoz-Manchado, Ana B, Codeluppi, Simone, Hjerling-Leffler, Jens, Linnarsson, Sten. 2015. Brain structure. Cell types in the mouse cortex and hippocampus revealed by single-cell RNA-seq. In Science (New York, N.Y.), 347, 1138-42. doi:10.1126/science.aaa1934. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25700174/
3. van Es, Michael A, Van Vught, Paul W, Blauw, Hylke M, Ophoff, Roel A, van den Berg, Leonard H. . ITPR2 as a susceptibility gene in sporadic amyotrophic lateral sclerosis: a genome-wide association study. In The Lancet. Neurology, 6, 869-77. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17827064/
4. Zhao, Sen, Zhao, Hengqiang, Zhao, Lina, Zhang, Jianguo, Wu, Nan. 2024. Unraveling the genetic architecture of congenital vertebral malformation with reference to the developing spine. In Nature communications, 15, 1125. doi:10.1038/s41467-024-45442-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38321032/