Mafg-KO 基因敲除小鼠

MafG，全称为MAF bZIP Transcription Factor G，是MAF家族中的一员，属于小Maf（sMaf）蛋白。sMaf蛋白包括MafF、MafG和MafK，它们与CNC家族的转录因子（如Nrf1和Nrf2）形成异源二聚体，通过CNC-sMaf结合元件（CsMBEs）来调节目标基因的表达。MafG在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括氧化应激反应、细胞周期调控和细胞凋亡等。

根据Katsuoka等人的研究[1]，Nrf1-MafG异源二聚体激活了蛋白酶体亚单位基因的表达，这些基因是Nrf1的已知目标基因。此外，Nrf1-MafG异源二聚体还特异性地结合到这些基因附近的CsMBEs上。Nrf1-MafG异源二聚体还激活了与蛋白质稳态相关途径的基因，包括内质网相关降解、伴侣蛋白和泛素介导的降解途径，表明Nrf1-MafG异源二聚体调节了广泛的蛋白质稳态应激反应基因。此外，Nrf1具有激活Nrf2目标细胞保护基因的潜力，当Nrf1被强烈诱导时，这种激活作用会发生。

Li等人[2]的研究表明，长链非编码RNA（lncRNA）MAFG-AS1在多种癌症中失调，包括乳腺癌、肺癌、肝癌、膀胱癌、结直肠癌、胃癌、食管癌、前列腺癌、胰腺癌、卵巢癌和胶质瘤。MAFG-AS1的表达水平改变与多种临床特征和患者预后相关。MAFG-AS1通过调节目标基因的表达，介导了各种细胞过程。因此，MAFG-AS1在诊断、预后和治疗方面具有广泛的应用前景。

Sarkar等人[3]的研究表明，黑色素瘤的发展和进展归因于独立的或结合的遗传和表观遗传事件。在黑色素瘤的发病机制方面，对遗传改变的理解取得了显著进展。然而，最近的研究揭示了表观遗传机制在基因表达调控中的复杂作用，包括甲基化、染色质修饰和重塑，以及非编码RNA的多种活性。基因甲基化和miRNA在黑色素瘤中的作用已经相对得到充分研究，但其他研究也表明，染色质状态的变化和长非编码RNA的差异表达可以导致关键基因的调节发生改变。

Dabbaghi等人[4]的综述讨论了MAFG-AS1在不同癌症中的作用及其诊断和预后价值。MAFG-AS1是一种位于17q25.3染色体上的反义RNA，与编码MAFG的基因呈头对头排列，其转录本大小为1895 bp。越来越多的证据表明，MAFG-AS1在许多癌症中过表达，充当致癌基因，并且与不良的临床特征和预后显著相关。此外，MAFG-AS1的生物功能包括其在癌症进展中的作用、竞争性内源性RNA（ceRNA）活性、EMT的调节、糖酵解、能量代谢、转录因子的调节、蛋白酶体降解和信号通路等。

Huang等人[5]的综述总结了MAFG-AS1在人癌症中的生物学特性、分子机制和临床病理特征。MAFG-AS1在各种人类癌症中表现出异常的过表达，包括乳腺癌、膀胱癌、肝癌、胃癌和肺癌。MAFG-AS1通过调节各种microRNA和细胞信号通路，表现出各种生物学效应，包括增殖、转移和上皮-间质转化（EMT）。此外，MAFG-AS1的异常过表达与组织学分级、TNM分期、侵袭深度、较差的总生存期（OS）和淋巴结转移（LNM）密切相关。

Yao等人[6]的研究发现，MAFG-AS1在急性髓细胞性白血病（AML）细胞和AML患者的血清和骨髓中过表达。MAFG-AS1的表达升高增加了AML细胞HL-60的生长、细胞周期和EMT。MAFG-AS1通过海绵化miR-147b表达在HL-60细胞中。此外，miR-147b在AML细胞和AML患者的血清和骨髓中下调。miR-147b在AML病例的血清和骨髓中与MAFG-AS1呈负相关。研究发现，HOXA9是miR-147b的一个靶点，MAFG-AS1的过表达增强了HL-60细胞中HOXA9的表达。MAFG-AS1的强制表达通过促进HOXA9来诱导细胞生长、细胞周期和EMT。这些数据表明MAFG-AS1作为致癌基因，通过调节miR-147b/HOXA9轴来加速AML进展。

Singh等人[7]的研究发现，KEAP1缺失的非小细胞肺癌（NSCLC）肿瘤中，NRF2的获得功能突变与治疗耐药性相关。为了发现针对NRF2的新型抑制剂，研究人员进行了一项定量高通量筛选，使用了约400000个小分子。他们发现ML385是一种与NRF2结合并抑制其下游目标基因表达的探针分子。ML385与NRF2的Neh1结构域结合，干扰了V-Maf Avian Musculoaponeurotic Fibrosarcoma Oncogene Homologue G（MAFG）-NRF2蛋白复合物与调节DNA结合序列的结合。在集落形成实验中，与单药相比，ML385与铂类药物、多柔比星或紫杉醇联合使用，显著增强了NSCLC细胞的细胞毒性。ML385对KEAP1突变导致NRF2功能获得的NSCLC细胞具有特异性和选择性。在NRF2功能获得的NSCLC小鼠模型中，ML385与卡铂联合使用显示出显著的抗肿瘤活性。这项研究展示了ML385作为一种新型和特异性NRF2抑制剂的开发和验证，并得出结论，靶向NRF2可能代表治疗晚期NSCLC的一种有前景的策略。

Ahmadi等人[8]的研究表明，MAFG-AS1在15种人类癌症中上调。MAFG-AS1不仅抑制16种miRNA，而且还直接影响22种蛋白质编码基因的表达。值得注意的是，MAFG-AS1的异常表达与多种癌症的临床病理特征和较差的预后相关。此外，MAFG-AS1通过抑制凋亡和促进增殖、迁移、侵袭、有氧糖酵解、铁死亡、血管生成、EMT和转移，参与了多种人类恶性肿瘤的发生和进展。此外，MAFG-AS1还可以通过充当他莫昔芬、索拉非尼和顺铂的耐药触发因子，预测ER+乳腺癌、尿路上皮膀胱癌和肝癌的治疗效果。

Liu等人[9]的研究表明，胆汁酸合成抑制因子MAFG在胆汁淤积性肝损伤和小鼠胆管癌中表达增加。MAFG直接与蛋氨酸腺苷转移酶α1（MATα1）和其他转录因子结合，在E-box元件处抑制转录。研究人员研究了MAFG在胆汁淤积组织中上调的机制以及S-腺苷蛋氨酸（SAMe）和熊去氧胆酸（UDCA）阻止MAFG表达增加的途径。他们还研究了法尼醇X受体激动剂奥贝胆酸（OCA）是否影响MAFG的表达以及它如何促进小鼠的肿瘤生长。他们获得了7份人类胆管癌标本和相邻的非肿瘤组织，以及113份肝细胞癌（HCC）标本和相邻的非肿瘤组织，以及患者的临床数据。他们使用免疫组化分析了组织。他们使用小干扰RNA在MzChA-1、KMCH、Hep3B和HepG2细胞中过表达或敲低MAT1A、MAT2A、c-MYC和MAFG；一些细胞用胆汁酸（LCA，导致在小鼠慢性胆汁淤积性肝损伤期间观察到的相同的基因表达变化）处理，SAMe、UDCA（100 μM）或法尼醇X受体激动剂。他们使用实时聚合酶链反应、免疫印迹和瞬时转染来测量MAFG的表达和启动子活性。他们使用电泳迁移率变化和染色质免疫沉淀测定来研究占据启动子区域的蛋白质。他们研究了胆管结扎、原位胆管癌、胆汁淤积性胆管癌、二乙基亚硝胺诱导的肝肿瘤和异种移植肿瘤小鼠。LCA在HepG2和MzChA-1细胞中激活了MAFG的表达，这需要激活蛋白-1、核因子-κB和E-box位点在MAFG启动子中的存在。LCA降低了细胞中MAT1A的表达，但增加了MAT2A的表达。MAT2A的过表达增加了MAFG启动子的活性，而MAT2A的敲低降低了它。MAT1A和MAT2A对激活蛋白-1、核因子-κB和E-box介导的启动子活性具有相反的作用。MAT1A和MAT2A在小鼠二乙基亚硝胺诱导的肝肿瘤中表达增加，而MAT1A表达降低。SAMe和UDCA通过共有和不同的机制防止LCA介导的MAFG表达增加。OCA增加了MAFG、MAT2A和c-MYC的表达，但降低了MAT1A的表达。将人肝胆癌细胞系与OCA孵育促进了它们的增殖；在给予OCA的裸鼠中，异种移植肿瘤比在给予载体的小鼠中更大。与相邻的非肿瘤组织相比，人类HCC和胆管癌组织中的MAFG水平升高。HCC样本中MAFG的高水平与乙型肝炎、血管侵袭和患者较短的生存时间相关。在胆汁淤积的细胞和组织中，MAFG和MAT2A的表达增加，而MAT1A的表达减少；MAFG的高表达水平与肿瘤进展和较短的生存时间相关。SAMe和UDCA通过共有和不同的机制减少胆汁淤积引起的MAFG表达增加。OCA诱导MAFG表达、癌细胞增殖和异种移植肿瘤在小鼠中的生长。

Katsuoka等人[10]的研究发现，二乙基马来酸（DEM），一种已知的Nrf2激活剂，诱导了小鼠MafG基因中的一种小Maf基因。为了阐明MafG在氧化应激反应中的作用，他们检查了小鼠MafG基因的转录调控。MafG利用三个独立的第一个外显子，每个外显子都剪接到第二个和第三个编码外显子。在所有的小Maf基因中，MafG对DEM的反应最强，而在三个第一个外显子中，最高倍数的诱导发生在近端第一个外显子（Ic）。重要的是，一个ARE（Ic-ARE）在人和小鼠MafG基因的启动子区外显子Ic的侧翼序列中是保守的。Nrf2/MafG异源二聚体结合到Ic-ARE并激活转录，而在nrf2-null突变体细胞中，DEM无法激活MafG。染色质免疫沉淀进一步揭示了Nrf2和小Maf蛋白在体内与Ic-ARE的关联。这些结果表明，MafG本身是一个ARE依赖性基因，受Nrf2/小Maf异源二聚体调节，并表明存在一个MafG转录调节的自动调节反馈通路。

综上所述，MafG作为MAF家族中的一员，与CNC家族的转录因子形成异源二聚体，在调节目标基因表达方面发挥着重要作用。MafG参与氧化应激反应、细胞周期调控和细胞凋亡等多种生物学过程。此外，MAFG-AS1，作为MafG的反义RNA，在多种癌症中过表达，充当致癌基因，并且与不良的临床特征和预后相关。MAFG-AS1通过调节目标基因的表达，介导了各种细胞过程，包括癌症进展、竞争性内源性RNA（ceRNA）活性、EMT的调节、糖酵解、能量代谢、转录因子的调节、蛋白酶体降解和信号通路等。MAFG-AS1的研究有助于深入理解MafG的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。