抵抗素(RETN)表达调控研究进展
毋文静 广东海洋大学
抵抗素(resistin)是兽医近年才发现的一种脂源性的多肽类激素,自 2001 年 Steppan等在研究抗糖尿病的新药胰岛素增敏剂噻唑烷二酮(thiazolidinediones,TZDs)作用机制时,在小鼠脂肪细胞中发现的由其特异分泌的一种蛋白质,由于其能引起胰岛素敏感性降低,故命名为抵抗素(resistin)。自发现以来成为国内外研究的热点,引起人们极大的关注。
1. 抵抗素及其基因的结构
抵抗素是由 RETN 基因编码的,属于抵抗素样分子家族(RELMs),也就是早期发现的 FIZZ 家族(found in inflammatory zone,FIZZ),因此抵抗素也称为“FIZZ3”。RELMs 家族是含有 105~117 个 aa 的蛋白质,分子量约 12.5kD,富含半胱氨酸,其约占整个分子氨基酸总数的 12%,氨基酸序列包括三个区域,即 N 端信号肽,中间可变区以及约占整个分子一半的羧基末端高度保守的富含 C 的标志性序列,该序列含独特的具有固定间隔的半胱氨酸,其通用序列模式可表示为C-X11-C-X8-C-X-C-X3-C-X10-C-X-C-X-C-X9-CC-X3-6-END。
Resistin 通常是以二硫键连接形成多聚体存在的,其二聚作用是由第26 位半胱氨酸完成的,如果此位点的第 26 位半胱氨酸突变,会导致多聚体的形成明显受阻。抵抗素以多聚体形式存在则具有全蛋白 80%-90%的生物学功能,而以单体形式则只具有全蛋白的 10%-20%生物学效应;因此,存在于抵抗素单体之间的二硫键是维持抵抗素空间结构和发挥生物学效应的关键,但该多聚体的装配调节机制和如何发挥生物学效应仍然未知。
不同物种间抵抗素基因结构并不相同,人类抵抗素基因位于第 19 对染色体,它含有 4 个外显子和 3 个内含子,全长 1369bp,从第二个外显子开始翻译蛋白质。小鼠 resistin 基因全长约 4kb,由五个外显子和四个内含子组成,第一个和第五个外显子均为不译区,位于第 8 号染色体。猪 RETN 全长 1414bp,该序列由 3 个外显子和 2 个内含子组成,其中 Retn 编码区长 330bp,可能位于 2 号染色体上。
2. RETN 表达
Resistin mRNA 在组织中的表达具有明显的种间差异。啮齿类动物如小鼠和大鼠的 resistin 主要在成熟的脂肪细胞表达,而且在白色脂肪组织中的表达量远远高于棕色脂肪组织,在棕色脂肪组织中的表达只能勉强察觉,在其它组织中几乎不表达。但随着人们对抵抗素研究的深入,在鼠的其它组织或者细胞系中也能检测得到resistin。Morash等研究发现小鼠 resistin 在垂体、脑组织(包括下丘脑和皮层)中也有表达。人抵抗素基因在胎盘及外周血的单核细胞、脂肪细胞中均有表达,而在血管平滑肌、骨骼肌及内皮细胞均无表达或者少量表达。猪的抵抗素不仅存在于脂肪细胞,而且也存在于其它间质血管细胞。对抵抗素在前脂肪细胞与成熟脂肪细胞中的表达报道不一。有报道在前体脂肪细胞中表达较少,在成熟脂肪细胞中高表达;有报道在人的成熟脂肪细胞中表达较低,而在前体脂肪细胞中有较高的表达;有报道 RETN 在前体脂肪细胞与成熟脂肪细胞中均大量表达,还有报道分离的脂肪细胞和脂肪组织中均无表达或者低表达。而 Patel和 Tatiana均报道人抵抗素在外周血单核细胞、骨髓及胸腺中高表达。而且,尚无证据表明抵抗素水平与人类胰岛素抵抗和肥胖存在直接联系。
由此可见,抵抗素在组织中的表达目前还存在争议。主要有以下几个方面:(1)抵抗素是否仅由脂肪组织特异性分泌表达;(2)抵抗素在脂肪细胞分化过程中的表达结果存在争议。杨再刚等发现脂肪细胞分化过程中抵抗素被诱导而逐步表达。而Janke等认为在此过程中抵抗素表达逐渐降低。
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