基因Id3,也称为inhibitor of DNA-binding/differentiation 3,是一种重要的转录因子,它在调控细胞分化和增殖中发挥关键作用。Id3属于Id家族,是一组具有转录抑制活性的蛋白,能够与基本螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子结合,抑制它们的DNA结合活性,从而抑制相关基因的转录。Id3的表达在多种细胞类型和疾病过程中受到精确调控,包括免疫细胞、癌细胞和神经细胞等。
在免疫系统中,Id3的表达对于维持T细胞的功能和调节免疫反应至关重要。研究表明,Id3在T细胞中的表达能够抑制PD-1介导的免疫抑制,从而增强T细胞对靶细胞的杀伤作用[1]。Id3的缺失导致T细胞中PD-1的表达异常升高,进而降低组织浸润性PD-1+ Th1细胞的数量,抑制GVHD的发生[1]。Id3的缺失还导致T细胞中CD28和PI3K/AKT信号通路的活性降低,进一步抑制T细胞的活化[1]。
除了在免疫系统中发挥重要作用,Id3还在癌症的发生和发展中具有关键作用。研究表明,Id3是p53的下游效应基因,能够抑制肺癌细胞的转移。p53直接结合到Id3基因的启动子上,正调控其转录。Id3的表达在临床肺癌组织中显著降低,与患者的生存率密切相关[2]。Id3的缺失促进肺癌细胞的转移能力,而Id3的过表达则抑制了肺癌细胞的转移[2]。
Id3还参与调节巨噬细胞的极化。CD5L是一种分泌型糖蛋白,能够控制关键炎症反应机制。研究表明,CD5L通过自噬介导的途径上调Id3的表达,进而促进巨噬细胞向M2型极化[3]。CD5L诱导的巨噬细胞表现出与IL10诱导的极化相似的表型和功能变化,包括自噬相关蛋白LC3-II的增加和酸性隔室的共定位[3]。
此外,Id3还参与调节角膜纤维化。研究表明,Id3基因治疗能够抑制角膜纤维化,改善角膜病理和眼部健康。Id3基因治疗通过减少促纤维化基因mRNA和蛋白质水平,抑制肌成纤维细胞的形成,从而发挥抗纤维化作用[4]。
综上所述,基因Id3在免疫细胞、癌细胞和巨噬细胞等多种细胞类型中发挥重要作用。Id3的表达和功能调控对于维持细胞分化和增殖、调节免疫反应、抑制癌症转移和促进角膜纤维化等过程至关重要。Id3的研究有助于深入理解细胞分化和增殖的调控机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wang, Ying, He, Shan, Calendo, Gennaro, Xue, Hai-Hui, Zhang, Yi. . Tissue-infiltrating alloreactive T cells require Id3 to deflect PD-1-mediated immune suppression during GVHD. In Blood, 143, 166-177. doi:10.1182/blood.2023021126. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37871574/
2. Nagasaka, Mai, Miyajima, Chiharu, Inoue, Yasumichi, Aoyama, Mineyoshi, Hayashi, Hidetoshi. 2024. ID3 is a novel target gene of p53 and modulates lung cancer cell metastasis. In Biochemical and biophysical research communications, 708, 149789. doi:10.1016/j.bbrc.2024.149789. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38513475/
3. Sanjurjo, Lucía, Aran, Gemma, Téllez, Érica, Prats, Clara, Sarrias, Maria-Rosa. 2018. CD5L Promotes M2 Macrophage Polarization through Autophagy-Mediated Upregulation of ID3. In Frontiers in immunology, 9, 480. doi:10.3389/fimmu.2018.00480. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29593730/
4. Gupta, Suneel, Fink, Michael K, Kempuraj, Duraisamy, Chaurasia, Shyam S, Mohan, Rajiv R. 2022. Corneal fibrosis abrogation by a localized AAV-mediated inhibitor of differentiation 3 (Id3) gene therapy in rabbit eyes in vivo. In Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy, 30, 3257-3269. doi:10.1016/j.ymthe.2022.06.018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35780298/