Tbx10,也称为T-box 10,是一种T-box家族的转录因子基因。T-box基因是一类编码T-box结构域的转录因子,该结构域是一段高度保守的DNA结合域,能够与特定的DNA序列结合,调控基因表达。Tbx10基因在哺乳动物发育过程中起着重要作用,特别是在颅面发育和神经系统发育中。Tbx10基因的表达模式在胚胎发育过程中具有高度的空间和时间特异性,这表明它在组织分化和器官形成中发挥关键作用。
研究表明,Tbx10基因的突变与多种发育异常和疾病有关。例如,在Dancer突变小鼠中,Tbx10基因的异常表达导致了唇裂和腭裂的发生[1]。这些小鼠携带一种自发突变,称为Dancer (Dc),在纯合子中表现出唇裂和腭裂,并且在杂合子中表现出对这些缺陷的高度易感性。通过遗传定位和基因克隆分析,研究人员发现Dc突变是由于一个3.3-kb的序列插入到Tbx10基因的第一个内含子中,导致p23基因的5'区域与Tbx10基因融合,形成了一个p23-Tbx10嵌合转录本。这个嵌合转录本编码的蛋白质与正常Tbx10蛋白的变体相同。此外,研究人员还发现,在转基因小鼠中,Tbx10基因的异常表达可以复制Dc突变小鼠的表型,这表明Tbx10基因的异常表达是导致唇裂和腭裂的原因。
除了颅面发育,Tbx10基因还与神经系统发育密切相关。研究发现,Tbx10基因在鼠胚胎的脑干发育过程中具有独特的表达模式[2]。通过构建Tbx10基因的LacZ报告基因小鼠,研究人员发现LacZ阳性细胞定位于脑干的第四和第六菱脑节中。组织学研究表明,这些LacZ阳性细胞是桥脑中腹侧中间神经元的亚群。这些发现表明,Tbx10基因在脑干神经元的分化和功能中发挥重要作用。
此外,Tbx10基因还与其他疾病的发生和发展有关。研究发现,Tbx10基因的异常表达与淋巴瘤的发生有关。例如,在霍奇金淋巴瘤(HL)患者中,Tbx10基因的表达上调,并且与疾病的特征性改变有关[3]。研究人员通过分析所有17个人类T-box基因在早期造血和淋巴细胞发生过程中的表达模式,发现了一个包含EOMES、MGA、TBX1、TBX10、TBX19和TBX21等6个基因的表达特征,称为TBX-code。这个TBX-code可以区分正常和异常的T-box基因活性,并且可以帮助识别淋巴瘤中异常表达的T-box基因。在HL患者中,Tbx10基因的表达上调,并且与肿瘤细胞增殖、NFκB信号通路和B细胞分化相关。此外,Tbx10基因的表达异常还与其他疾病有关,如鼻咽癌的放疗敏感性和预后[4]。
综上所述,Tbx10基因在哺乳动物发育和多种疾病的发生和发展中发挥着重要作用。Tbx10基因的异常表达与唇裂、腭裂、神经系统发育异常和淋巴瘤等疾病有关。Tbx10基因的研究有助于深入理解发育和疾病的发生机制,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. Bush, Jeffrey O, Lan, Yu, Jiang, Rulang. 2004. The cleft lip and palate defects in Dancer mutant mice result from gain of function of the Tbx10 gene. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 101, 7022-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15118109/
2. Bush, Jeffrey O, Maltby, Kathleen M, Cho, Eui-Sic, Jiang, Rulang. . The T-box gene Tbx10 exhibits a uniquely restricted expression pattern during mouse embryogenesis. In Gene expression patterns : GEP, 3, 533-8. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12915323/
3. Nagel, Stefan, Meyer, Corinna. 2021. Establishment of the TBX-code reveals aberrantly activated T-box gene TBX3 in Hodgkin lymphoma. In PloS one, 16, e0259674. doi:10.1371/journal.pone.0259674. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34807923/
4. Li, Yi, Hong, Xinyi, Xu, Wenqian, Zheng, Xiong, Qiu, Sufang. 2024. Identification and validation of a prognostic risk model based on radiosensitivity-related genes in nasopharyngeal carcinoma. In Translational oncology, 52, 102243. doi:10.1016/j.tranon.2024.102243. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39675252/