ACE2,全称为血管紧张素转换酶2,是一种在哺乳动物中广泛表达的膜结合羧肽酶。它属于金属蛋白酶家族,在人体内发挥着多种生理功能。ACE2的主要功能包括参与肾素-血管紧张素系统(RAS)的调节,该系统在血压调节、体液平衡和炎症反应中起着重要作用。ACE2通过水解血管紧张素II生成血管紧张素1-7,从而发挥抗炎和舒张血管的作用。此外,ACE2还参与了SARS-CoV-2病毒感染宿主细胞的进程,病毒通过结合ACE2进入宿主细胞,引发COVID-19感染[1]。
研究显示,ACE2的异常表达与多种疾病的发生发展密切相关。例如,ACE2在阿尔茨海默病中的表达水平与疾病的发生发展呈负相关,这可能与ACE2的抗炎和舒张血管作用有关[1]。此外,ACE2在肺癌组织中的表达水平也与免疫抑制和代谢重编程相关,提示ACE2在肺癌的发生发展中可能发挥着重要作用[3]。
研究表明,ACE2的基因多态性与COVID-19的严重程度相关。例如,ACE2基因的某些变异与男性患者COVID-19的严重和危重病例发生风险增加相关[2]。此外,ACE2在脂肪组织中的高表达水平与肥胖患者COVID-19感染的死亡率相关,提示肥胖可能是COVID-19重症的高风险因素之一[4]。
研究发现,ACE2的基因多态性与2型糖尿病的发生发展相关。例如,ACE2基因的某些变异与伊拉克地区2型糖尿病患者的血压升高相关[5]。此外,ACE2基因的过表达能够减轻自发性高血压大鼠模型中的高血压和心脏功能障碍,提示ACE2具有潜在的治疗心血管疾病的作用[6]。
为了进一步理解ACE2在COVID-19易感性中的作用,有研究对与ACE2相互作用的基因网络进行了功能分析。结果显示,ACE2基因网络与免疫学、呼吸、环境、骨骼、皮肤和代谢等领域相关,提示ACE2可能通过多种途径影响COVID-19的易感性[7]。
综上所述,ACE2在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括参与RAS调节、影响COVID-19易感性、与多种疾病的发生发展相关等。研究ACE2的功能和机制对于理解疾病的发病机制、制定预防和治疗策略具有重要意义。
参考文献:
1. Haghighi, Mahdi Montazer, Kakhki, Erfan Ghani, Sato, Christine, Ghani, Mahdi, Rogaeva, Ekaterina. 2020. The Intersection between COVID-19, the Gene Family of ACE2 and Alzheimer's Disease. In Neuroscience insights, 15, 2633105520975743. doi:10.1177/2633105520975743. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33283188/
2. Martínez-Gómez, Laura E, Herrera-López, Brígida, Martinez-Armenta, Carlos, Martínez-Nava, Gabriela Angélica, López-Reyes, Alberto. 2022. ACE and ACE2 Gene Variants Are Associated With Severe Outcomes of COVID-19 in Men. In Frontiers in immunology, 13, 812940. doi:10.3389/fimmu.2022.812940. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35250987/
3. Uddin, Md Nazim, Akter, Rehana, Li, Mengyuan, Abdelrahman, Zeinab. 2021. Expression of SARS-COV-2 cell receptor gene ACE2 is associated with immunosuppression and metabolic reprogramming in lung adenocarcinoma based on bioinformatics analyses of gene expression profiles. In Chemico-biological interactions, 335, 109370. doi:10.1016/j.cbi.2021.109370. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33422520/
4. Al-Benna, Sammy. 2020. Association of high level gene expression of ACE2 in adipose tissue with mortality of COVID-19 infection in obese patients. In Obesity medicine, 19, 100283. doi:10.1016/j.obmed.2020.100283. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32835126/
5. Shamki Fayyad, N, Risan Al-Rikabi, H. 2022. Angiotensin-Converting Enzyme 2 (ACE2) Gene Polymorphism in Patients with Type 2 Diabetes (T2DM) in Thi-Qar, Iraq. In Archives of Razi Institute, 77, 2365-2370. doi:10.22092/ARI.2022.358736.2294. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37274884/
6. Díez-Freire, Carlos, Vázquez, Jorge, Correa de Adjounian, María F, Torres, Raquel, Raizada, Mohan K. 2006. ACE2 gene transfer attenuates hypertension-linked pathophysiological changes in the SHR. In Physiological genomics, 27, 12-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16788004/
7. Pathak, Gita A, Wendt, Frank R, Goswami, Aranyak, De Angelis, Flavio, Polimanti, Renato. 2021. ACE2 Netlas: In silico Functional Characterization and Drug-Gene Interactions of ACE2 Gene Network to Understand Its Potential Involvement in COVID-19 Susceptibility. In Frontiers in genetics, 12, 698033. doi:10.3389/fgene.2021.698033. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34512723/