金属转运蛋白SLC39A14的生理功能及作用机制研究进展

发布时间：2021-07-19 20:57

　　溶质载体家族39 （solute carrier family 39, SLC39; Zrt-and Irt-like proteins, ZIPs）作为金属离子转运蛋白家族共包括14个成员,均具有8个跨膜结构域。近年来,国内外研究者围绕SLC39A14 （又称ZIP14）的离子转运及生理功能开展了深入研究,提示SLC39A14具有转运Mn²⁺、Fe²⁺或Zn²⁺等二价金属离子的功能,并通过转运Fe²⁺而参与细胞铁死亡的发生。携带SLC39A14基因纯合突变的患者表现为锰离子蓄积及年轻型帕金森样体征。此外,有研究报道SLC39A14在肝脏疾病、胰岛素代谢、脂代谢及肌肉疾病中发挥关键作用,为丰富微量元素代谢调控网络及疾病防控提供了重要理论依据。然而,Slc39a14全身敲除与组织特异性敲除小鼠之间的表型不尽相同,因此其在不同组织中的金属离子转运功能及机制尚待深入研究。该文系统综述了SLC39A14在金属离子转运、代谢紊乱疾病和分子调控机制等方面的研究进展,并就未来研究方向进行了展望和讨论。 

【文章来源】：生命科学. 2020,32(09)北大核心CSCD

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

SLC39A14在多种组织或细胞中的离子转运功能

细胞水平的多项研究也提示，SLC39A14调控锰代谢与人类疾病相关。2012年，利用非洲爪蟾卵母细胞发现Slc39a14具有锰转运功能[71]。此后，在多种细胞系中验证了上述结论。在近端肾小管细胞(PT细胞)中，用si RNA敲低SLC39A14,PT细胞对Mn2+的吸收降低至对照细胞的50%[92]。在He La细胞中过表达SLC39A14，细胞锰含量明显升高[16]。在神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)中，用si RNA敲低SLC39A14，发现胞内锰的含量降低至对照组的4 0%[9 3]；在大脑微血管内皮细胞中研究发现，SLC39A14双向转运锰离子[94]。这些结果提示，SLC39A14在脑中对Mn2+转运可能有重要的作用。另一研究在帕金森患者的脑中发现，炎性细胞因子活化的小胶质细胞、脑脊液和血清中IL-6的升高导致SLC39A14上调，从而增加锰的积累，揭示了帕金森综合征中锰过载的分子机制[93]。从细胞层面讲，这些结论为人类锰离子转运机制研究提供了新的思路。1.3.2 Slc39a14转基因动物模型及重要发现

SLC39A14和SLC30A10分别是锰吸收和外排的转运体。Liu等[16]制备了Slc39a14;Slc30a10双敲小鼠模型，发现与Slc30a10单敲小鼠不同，在Slc39a14单敲小鼠和Slc39a14;Slc30a10双敲小鼠中，肝脏锰水平均没有明显差异，进一步表明Slc39a14调控肝脏锰吸收，Slc39a14与Slc30a10可能在肝脏的吸收和外排中具有协同作用。同时，双敲小鼠模型为不同基因之间相互作用的研究提供了一种新的思路和方法。Slc39a14转基因小鼠模型细节详见表1。1.3.2. 2 Slc39a14肝实质细胞敲除小鼠模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]锰离子转运蛋白的发现及功能机制研究进展[J]. 黄鑫,李玲玲,王君豪,闵军霞,王福俤.  生命科学. 2018(06)



本文编号：3291419