Ash1l,即Absent, Small, or Homeotic1-like,是一种组蛋白甲基转移酶,主要在细胞核中发挥功能。它在细胞命运决定和基因表达调控中扮演着重要角色,通过催化组蛋白H3的第4位赖氨酸(H3K4)发生三甲基化(H3K4me3),影响染色质结构和基因转录活性。Ash1l的表达在多种组织和发育阶段中存在差异,尤其是在大脑中,它在神经元发育和神经系统的功能维持中发挥着重要作用。
Ash1l的异常表达与多种神经发育障碍相关。例如,Ash1l基因的杂合性缺失(haploinsufficiency)在小鼠中会导致焦虑和类似自闭症的行为,包括重复行为和社会行为的改变[1]。这种缺失会导致突触修剪的缺陷,进而导致突触数量过多,影响小鼠的学习和辨别能力[1]。此外,Ash1l的突变也与自闭症谱系障碍(ASD)有关,研究表明Ash1l的突变会导致ASD相关的行为缺陷[1]。
除了神经发育障碍,Ash1l的异常还与骨骼和肌肉发育有关。例如,Ash1l的缺失会导致骨质疏松症和破骨细胞分化的增强[3]。此外,Ash1l的突变还与多种神经发育障碍相关,包括智力障碍、注意力缺陷多动障碍(ADHD)、癫痫、先天性异常等[2]。
Ash1l的异常表达还与癌症的发生和发展有关。例如,Ash1l和它的反义长链非编码RNA(lncRNA)ASH1L-AS1在胃癌组织中高水平表达,与患者的预后不良相关[5]。此外,Ash1l的缺失会导致MLL-AF9诱导的白血病的发生和进展受损[6]。这些研究表明,Ash1l在多种疾病的发生和发展中发挥着重要作用。
Ash1l的异常表达还与遗传性血液系统疾病有关。例如,Ash1l与NUP98基因的融合已被发现存在于急性髓细胞性白血病(AML)患者中[4]。此外,Ash1l的突变还与多种神经发育障碍相关,包括智力障碍、注意力缺陷多动障碍(ADHD)、癫痫、先天性异常等[2]。
综上所述,Ash1l是一种重要的组蛋白甲基转移酶,在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括细胞命运决定、基因表达调控、神经发育、骨骼和肌肉发育、癌症的发生和发展以及遗传性血液系统疾病等。Ash1l的异常表达与多种疾病的发生和发展有关,包括神经发育障碍、骨质疏松症、癌症和遗传性血液系统疾病等。因此,深入研究Ash1l的功能和调控机制对于理解这些疾病的发病机制和开发新的治疗方法具有重要意义。
参考文献:
1. Yan, Yuze, Tian, Miaomiao, Li, Meng, Liu, Shiguo, Guan, Ji-Song. 2022. ASH1L haploinsufficiency results in autistic-like phenotypes in mice and links Eph receptor gene to autism spectrum disorder. In Neuron, 110, 1156-1172.e9. doi:10.1016/j.neuron.2021.12.035. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35081333/
2. Cordova, Ineke, Blesson, Alyssa, Savatt, Juliann M, Rooney Riggs, Erin, Chopra, Maya. 2024. Expansion of the Genotypic and Phenotypic Spectrum of ASH1L-Related Syndromic Neurodevelopmental Disorder. In Genes, 15, . doi:10.3390/genes15040423. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38674358/
3. Zhao, Xiaoli, Lin, Shuai, Ren, Hangjiang, Chen, Lin-Feng, Wang, Zhen. 2024. The histone methyltransferase ASH1L protects against bone loss by inhibiting osteoclastogenesis. In Cell death and differentiation, 31, 605-617. doi:10.1038/s41418-024-01274-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38431690/
4. Tembrink, Marco, Gerding, Wanda Maria, Wieczorek, Stefan, Vangala, Deepak Ben, Nilius-Eliliwi, Verena. 2023. Novel NUP98::ASH1L Gene Fusion in Acute Myeloid Leukemia Detected by Optical Genome Mapping. In Cancers, 15, . doi:10.3390/cancers15112942. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37296904/
5. Xie, Mengyu, Zhang, Long, Han, Linyu, Yang, Ming, Zhang, Nasha. 2023. The ASH1L-AS1-ASH1L axis controls NME1-mediated activation of the RAS signaling in gastric cancer. In Oncogene, 42, 3435-3445. doi:10.1038/s41388-023-02855-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37805663/
6. Aljazi, Mohammad B, Gao, Yuen, Wu, Yan, Mias, George I, He, Jin. 2021. Histone H3K36me2-Specific Methyltransferase ASH1L Promotes MLL-AF9-Induced Leukemogenesis. In Frontiers in oncology, 11, 754093. doi:10.3389/fonc.2021.754093. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34692539/