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综述:缺氧诱导因子-3α在人类疾病中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月12日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research 4.6
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(推荐语)这篇综述系统阐述了缺氧诱导因子(HIFs)家族中最少被研究的成员HIF-3α在癌症、心血管疾病等病理过程中的调控作用。通过分析其结构特征(bHLH-PAS域)与功能变异,揭示了该转录因子在缺氧适应、代谢重编程(如IGFBP-1调控)中的独特价值,为靶向HIF-3α的精准治疗策略提供了理论依据。
Abstract
缺氧诱导因子(HIFs)是细胞应对缺氧环境的核心调控因子,由氧敏感的α亚基(HIF-1α、HIF-2α、HIF-3α)与组成型表达的β亚基(HIF-1β/ARNT)构成。尽管HIF-3α研究相对滞后,但最新证据表明其在人类疾病中扮演关键角色——从促进肿瘤生长到参与代谢紊乱,其功能多样性正逐渐被揭示。
Introduction
当细胞感知氧分压(pO2
)下降时,脯氨酰羟化酶活性降低,使得α亚基逃逸泛素化降解,进而入核启动靶基因转录。HIF-3α作为bHLH-PAS蛋白家族成员,其662个氨基酸构成的分子结构包含保守的DNA结合域(bHLH)和二聚化域(PAS-A/B)。有趣的是,HIF-3α在肝脏门静脉周围低氧区特异性诱导IGFBP-1表达的现象,暗示其具有区别于HIF-1/2α的时空调节特性。
Structure
HIF-3α基因定位于19q13.2,编码的73 kDa蛋白通过可变剪接产生多种亚型。某些亚型因缺失氧依赖性降解域(ODD)而成为HIF-1/2α的显性负调控因子,这种"分子开关"特性使其在缺氧响应中呈现双向调节作用。
Presence in human diseases
在癌症中,HIF-3α过表达通过激活VEGF等促血管生成因子加速肿瘤微环境形成;在代谢领域,其与胰岛素抵抗、肥胖呈显著正相关;而在慢性阻塞性肺病(COPD)患者肺泡巨噬细胞中,HIF-3α剪接变异体的异常积累可能加重炎症反应。
Conclusion
作为缺氧应答网络的"暗物质",HIF-3α的病理作用仍存在争议——某些亚型促进疾病进展,而另一些可能具有保护效应。这种复杂性提示未来治疗需针对特定亚型进行精准干预,其作为动态生物标志物的潜力也值得探索。
作者贡献
墨西哥国立自治大学(UNAM)团队通过CONACYT资助项目,首次系统梳理了HIF-3α在跨疾病中的分子机制,为后续转化研究奠定基础。
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