張依迪，任亞軒，周 軍，雷初朝，黨瑞華

(西北農林科技大學動物科技學院，陜西 楊凌 712100)

長鏈酯酰輔酶A合成酶家族(long-chain acyl-CoA synthetase,ACSLs)是負責機體內脂肪代謝的關鍵酶，主要催化12～20 個碳鏈長度的脂肪酸、三磷酸腺苷和輔酶A形成長鏈?；o酶A[1]。ACSL家族包括5種同工酶，分別是ACSL1、ACSL3、ACSL4、ACSL5 和ACSL6，其中ACSL4參與對花生四烯酸(arachidonic acid, AA)和二十碳五烯酸的調控。ACSL4主要在類固醇生成組織中表達，如胎盤、卵腦、脾、睪丸和腎上腺皮質，而在肝臟和胃腸系統(tǒng)中很少表達[2]。由于ACSL4與動物脂肪代謝密切相關，近年來有不少關于ACSL4對動物肉質品質影響的相關研究。[3,7,9]ACSL4的表達情況能影響癌細胞增殖、遷移和侵襲能力并能影響癌細胞凋亡[18,28,46]。除此之外，還有研究發(fā)現(xiàn)，ACSL4基因突變會造成ACSL4酶活性改變，從而影響神經發(fā)育[35,41]。本文就ACSL4在分子育種、癌癥治療、神經發(fā)育等方面作用做出闡述。

1 動物育種方面的作用

近些年來，人們對畜禽肉品質有了更高的要求，增加肌內脂肪(intramuscular fat,IMF)含量和降低背膘厚度(back fat,BFT)成為動物育種的一個重要方向。ACSL4是參與脂質代謝的關鍵酶，在提高肉質口感、風味等方面發(fā)揮著重要作用。針對ACSL4基因的相關研究已經展開，探討其多態(tài)性和遺傳特性能夠為今后的選育工作提供幫助。在豬上已有許多ACSL4相關研究：Mercade等人[3]發(fā)現(xiàn)豬ACSL4基因位置與人的定位一致，且與伊比利亞x長白豬F2的X染色體上位于SW2476和SW1608標記間檢測到的IMF數(shù)量性狀位點很接近，證明了ACSL4可以作為肌內脂肪數(shù)量性狀位點的候選基因。在后續(xù)研究[4]中，他們發(fā)現(xiàn)該基因的3'UTR區(qū)存在10個多態(tài)位點和2個單倍型，亞洲豬種野生型頻率高。劉曉寧[5]研究發(fā)現(xiàn)，ACSL4基因由于一個核苷酸突變，在豬群中形成了三種基因型。杜洛克、大白豬和野家雜種豬3個品種間不同基因型的分布都存在著極顯著的差異,長白和大白之間各基因型分布差異不顯著。郭麗娟[6]研究發(fā)現(xiàn)：ACSL4 在所表達的組織內大白豬的表達量均高于野家雜交豬，說明ACSL4基因對大白豬肉質影響較強。Rusc[7]采用PCR-RFLP方法對132份(長白豬×約克郡)×杜洛克肉用豬進行基因分型，并與21種肉質性狀進行關聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)豬背最長肌的水含量、糖原含量與ACSL4多態(tài)性顯著相關，IMF含量與ACSL4基因型差異極顯著。平均IMF含量為1.82%～2.47%(GG基因型)，其中(長白豬×約克郡)×杜洛克豬的肉含水量最低。Corominas[8]等對120個不同個體的基因型DQ144454:c.2645G>A多態(tài)性進行分析，發(fā)現(xiàn)不同基因型在肝臟中表達水平不同，ACSL4基因在G等位基因動物中的表達水平高于A等位基因動物。岑王敏[9]的研究發(fā)現(xiàn)DLY(杜洛克×長白×約克夏)群體ACSL4基因Rsal-RFLP位點與IMF含量顯著相關，且IMF在基因型為GG或單倍型G的豬中比基因型AA或單倍型A的豬中含量高。這一結論顯示該位點可以作為外種豬IMF含量的遺傳標記。姜偉[10]運用PCR-RFLP方法檢測106頭萊蕪豬SNP G2645A位點的多態(tài)性。發(fā)現(xiàn)萊蕪豬中只有GG、AG基因型，且G等位基因頻率高于A等位基因。這與前面研究結論一致，證明ACSL4 基因 SNP G2645A位點與萊蕪豬的IMF也有關。李秀秀[11]的研究中還發(fā)現(xiàn)ACSL4是miR-34a的靶基因，可以通過轉染miR-34a抑制ACSL4的表達，以增加脂肪細胞中脂滴的積累。

此外，ACSL4也逐漸應用于其他動物的育種工作中。王繼文[12]等人通過克隆朗德鵝和四川白鵝ACSL4基因CDS區(qū)域發(fā)現(xiàn)，鵝ACSL4基因翻譯的蛋白質與哺乳動物一樣，也存在 2 個保守功能區(qū)。與哺乳動物ACSL4基因高表達于腎上腺不同的是，鵝ACSL4基因在大腦中表達量高，而在肝臟中表達量低。填飼會引起ACSL4表達量極顯著增加，且表達量與肝重和甘油三酯含量呈正相關。這一結論為增加鵝肝重量和脂肪含量提供了理論依據(jù)。姜穎[13]利用PCR-RFLP 方法檢測了259 頭中國西門塔爾牛ACSL4 基因上的 SNP 位點，發(fā)現(xiàn)內含子10存在SNP G2327C 位點，但并未證明ACSL4的多態(tài)性與中國西門塔爾牛的屠宰性狀顯著相關，這一方面還有待研究。Liu等[14]使用Equine SNP70 BeadChip對德寶馬、蒙古馬和伊利馬進行全基因組掃描，發(fā)現(xiàn)SMS，PHEX，ACSL4，CHRDL1，CACNA1F，DKC1和CDKL5七個基因與骨骼發(fā)育，生長激素分泌和脂肪沉積相關。

2 癌癥治療方面的作用

脂質代謝酶表達改變是多種癌癥的特征之一，ACSL4基因的表達也與許多癌癥密切相關，例如前列腺癌、乳腺癌、胃癌、腸癌和肝癌等。

2.1 前列腺癌

Monaco[15]研究發(fā)現(xiàn)，ACSL4的表達水平在雌激素受體(estrogen receptor,ER)陰性、雄激素受體(androgen receptor, AR)陰性的乳腺癌細胞和雄激素受體(AR)陰性的前列腺癌細胞中均高度表達。說明ACSL4在乳腺癌和前列腺癌中表達水平與ER和AR的表達呈負相關。Wu Xinyu等人研究了ACSL4在前列腺癌(prostate cancer,PCa)中的作用[16]，發(fā)現(xiàn)ACSL4的表達能促進細胞侵襲和增值。他們[17]還在觀察PCa中ACSL4與AR的反向動態(tài)變化關系時發(fā)現(xiàn)，當在含有雄激素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)ACSL4-LNCaP和LNCaP-AI細胞時，ACSL4和AR含量均增加，同時觀察到PCa細胞中的ACSL4表達量與良性組織相比上升，PCa晚期ACSL4表達百分率顯著高于初階段，去勢抵抗性前列腺癌(castrati on resi stant prostate cancer , CRPC)ACSL4的表達與未接受激素的PCa相比尤其增加。通過促進ACSL4陰性的LNCaP細胞中ACSL4的表達和抑制ACSL4陽性的LNCaP-AI細胞中ACSL4的表達發(fā)現(xiàn)，LNCaP-ACSL4在實驗中所有條件(完全培養(yǎng)基、雄激素補充培養(yǎng)基和無激素培養(yǎng)基中)中均具有生長優(yōu)勢，而LNCaP-AI細胞在相同實驗條件下增殖速率均降低。之后實驗發(fā)現(xiàn)LNCaP-ACSL4細胞的遷移、侵襲能力上升，而LNCaP-AI細胞的遷移、侵襲能力下降。這些表明ACSL4表達與激素非依賴性生長有密切聯(lián)系。而且LNCaP-ACSL4通過ACSL4表達產生的生長優(yōu)勢的同時，對抗雄激素Casodex耐藥性增加，進一步研究發(fā)現(xiàn)，ACSL4可以上調包括p-AKT，LSD1和β-catenin在內的通道蛋白。ACSL4在治療CRPC時是一個可能的治療靶點。Jiang Xingkang等[18]發(fā)現(xiàn)LncRNA NEAT1可以通過結合miR-34-5p和miR-204-5調節(jié)ACSL4的表達，來促進pCa的多西紫杉醇耐藥性。他們發(fā)現(xiàn)LncRNA NEAT1在耐多西紫杉醇轉移性pCa的表達水平顯著高于原發(fā)性的pCa樣品，證明了NEAT1增強pCa細胞中多西紫杉醇耐藥性。之后又發(fā)現(xiàn)NEAT1靶向結合miR-34-5p和miR-204-5，且與非抗性細胞系相比，耐多西紫杉醇細胞中的ACSL4顯著增加，實驗表明miR-34-5p和miR-204-5p也可能通過抑制ACSL4降低pCa的多西紫杉醇耐藥性。最后通過敲低和促進ACSL4表達以及檢測NEAT1、miR-34-5p和miR-204-5對ACSL4調控作用的實驗，發(fā)現(xiàn)了NEAT1通過靶向miR-34-5p和miR-204-5調節(jié)ACSL4來促進pCa的多西紫杉醇耐藥性。

2.2 乳腺癌

Maloberti[19]研究發(fā)現(xiàn)，ACSL4是乳腺癌細胞線粒體內AA的生成機制及AA脂氧合酶和環(huán)氧化酶代謝產物產生的關鍵酶。ACSL4高表達使乳腺癌細胞線粒體內AA含量降低，抑制癌細胞凋亡并促使癌細胞增殖。ACSL4與ACOT2、脂氧合酶(lipoxygenase , LOX)和環(huán)氧化酶-2(cydooxygenase , COX-2)聯(lián)合作用與乳腺癌細胞的侵襲性有關。這一結論為通過調節(jié)ACSL4的表達水平來降低腫瘤細胞增殖、侵襲作用提供了理論依據(jù)。Orlando等人[20]利用四環(huán)素Tet-Off系統(tǒng)建立MCF-7乳腺癌異種移植模型，也發(fā)現(xiàn)了ACSL4與COX-2和LOX的協(xié)同功能。他們通過羅格列酮作為ACSL4抑制劑，齊留通作為LOX5抑制劑和布洛芬作為非選擇性COX-2抑制劑對小鼠進行聯(lián)合治療，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合治療對腫瘤發(fā)生有顯著治療作用。在Xinyu Wu等人[21]的研究中，ACSL4表達水平不但與AR和ER表達有關，還與孕激素受體(progesterone receptor,PR)表達、人表皮生長因子受體2擴增呈負相關。這一結論證明ACSL4可以作為三陰性乳腺癌和四倍陰性乳腺癌的生物標記物。

Wang Huifeng等人[22]通過基因分型發(fā)現(xiàn)乳腺癌患者和健康對照者的PADI2基因rs10788656位點的等位基因頻率存在顯著差異，分析PADI2在腫瘤細胞系MCF-7細胞中的致癌途徑，證明 PADI2下調能抑制MCF-7細胞的遷移能力，并用PADI2的siRNA處理后，檢測到MCF-7細胞中CA9基因表達增加，BIRC3和ACSL4表達降低。得出結論，PADI2可通過調節(jié)CA9、BIRC3和ACSL4的表達來，調節(jié)乳腺腫瘤中的異常脂質代謝和細胞侵襲作用，從而影響乳腺腫瘤細胞的生成。Sebastian Doll等[23]通過基于基因組CRISPR的遺傳篩選和對抗鐵死亡細胞株的微陣列分析，均發(fā)現(xiàn)ACSL4對細胞的鐵死亡過程有至關重要的影響。并且發(fā)現(xiàn)ACSL4/谷胱甘肽過氧化物酶4(glutathione peroxidase 4, GPx4)雙敲除細胞對可以抵抗鐵死亡，傳代10 d以上。ω6脂肪酸在ACSL4的作用下能夠豐富細胞膜，kagan等人指出ACSL4能對包含花生四烯酸和腎上腺酸的磷脂酰乙醇胺進行調控。之后發(fā)現(xiàn)，ACSL4在一組基底樣乳腺癌細胞系中優(yōu)先表達，且其表達與RSL3誘導的鐵死亡敏感性顯著相關。最后藥理抑制證明ACSL4可能對鐵死亡過程有一定的抑制作用，可預防治療相關疾病。Ulises Daniel Orlando等人[24]通過使用MCF-7 Tet-off/ACSL4和MCF-7 Tet-off/空載體細胞以及MDA-MB-231 MDA-MB-231shRNAACSL4模擬細胞進行一系列實驗對照，發(fā)現(xiàn)ACSL4可以調節(jié)化療藥物(順鉑、阿霉素和紫杉醇)治療細胞的存活率，還發(fā)現(xiàn)ACSL4能夠調節(jié)藥物外排，并且對mRNA和蛋白質表達的及能量依賴的轉運蛋白調節(jié)有影響，并鑒定出ABCG2、ABCC4和ABCC8是ACSL4的反應性耐藥基因。之前他們的研究表明，對mTOR和ACSL4抑制作用顯著抑制了MCF-7 Tet-off/ACSL4細胞的生長。進一步進行研究，得到ACSL4調節(jié)對上述化學藥物的耐藥性是通過mTOR信號轉導作用于ABCG2實現(xiàn)的。并在試驗中發(fā)現(xiàn)ACSL4抑制和化學藥物療法與雷帕霉素誘導的mTOR抑制相結合可以協(xié)同抑制過度表達ACSL4細胞的增殖且降低ABCG2的表達，這也為改善腫瘤生長提供新方法。

2.3 肝纖維化和肝內癌癥

唐玥[25]的研究發(fā)現(xiàn)，ACSL4表達水平與糖尿病、腫瘤壞死、有無腫瘤包膜、AFP 水平以及組織學分化相關。ACSL4在肝癌組織中的表達水平高于癌旁正常組織的患者，往往預后差，死亡率高?；罨母涡菭罴毎?hepatic stellate cell,HSC)能夠分泌生長因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)，TGF-β可進一步作用于HSC，刺激產生肝細胞外基質，從而導致肝纖維化。Maidina等人[26]在研究中發(fā)現(xiàn)，ACSL家族同工酶中僅ACSL4在活化的HSC中存在表達上調，這暗示ACSL4很可能參與了HSC的活化過程。他們通過敲除ACSL4基因和加入ACSL4的抑制劑羅格列酮，發(fā)現(xiàn)多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)和三酰甘油的結合物減少，且外源性PUFA進入HSC的含量也下降。AA是PUFA的一種，也是前列腺素的前體，前列腺素的分泌與HSC活化存在關系[27]，因此研究ACSL4在HSC活化過程中的作用機制可以防止因AA缺少而導致的二十碳烯酸分泌不足。

Wu Xiongjian[28]用不同濃度的黃芩苷處理血小板衍生的生長因子-BB(platelet-derived growth factor B-chain homodimer,PDGF-BB)誘導活化的肝星狀細胞HSC-T6，發(fā)現(xiàn)黃芩苷降低了HSC-T6細胞的增殖能力，顯著增加了凋亡細胞的數(shù)量，并導致S期細胞數(shù)量顯著增加和G0/G1期細胞數(shù)量減少。研究還發(fā)現(xiàn)，黃芩苷以劑量依賴性方式顯著降低了PDGF-BB誘導的HSC-T6細胞的活力和侵襲力，減少了活化的HSC-T6細胞的上皮細胞向間充質細胞轉化。檢測到黃芩苷處理的細胞miR-3595顯著上調，而miR-3595抑制劑可以恢復HSC-T6細胞的增殖速率，逆轉黃芩苷誘導的與細胞凋亡和細胞周期相關的作用，而后實驗發(fā)現(xiàn)miR-3595可以顯著抑制黃芩苷的抗纖維化作用。實驗也證明miR-3595負調控ACSL4，ACSL4過表達能增強HSC-T6細胞的增殖速率、侵襲力和活力，減少其凋亡，減弱黃芩苷的抗纖維化作用。由此可知，黃芩苷可以誘導miR-3595過表達，miR-3595靶向ACSL4并降低其表達，從而對PDGF-BB誘導的HSC-T6產生抗纖維化作用。Sun Xiaojie等[29]通過Oncomine和TCGA數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)ACSL4基因在肝細胞癌(HCC)中高表達，并通過TCGA數(shù)據(jù)庫和免疫化學分析發(fā)現(xiàn)并證明了ACSL4表達水平與HCC患者的生存時間相關：ACSL4高表達患者的生存時間較短。統(tǒng)計學分析發(fā)現(xiàn)ACSL4差異表達水平與Edmondson分級，AFP和TNM分期顯著相關，且發(fā)現(xiàn)ACSL4高表達的HCC患者的生存時間和無病時間均減少，即ACSL4可作為肝細胞癌的預后參數(shù)和潛在治療靶點。

2.4 胃癌

盡管腫瘤發(fā)生大多與ACSL4高表達有關，但在胃癌組織中，ACSL4卻表現(xiàn)出低表達。Ye Xiaojuan等[30]發(fā)現(xiàn)在胃癌樣品和惡性表型細胞中ACSL4的蛋白質和mRNA水平均有所下降。接著通過研究ACSL4過表達和ACSL4敲低來研究探索ACSL4對人胃癌細胞系的影響，結果表明ACSL4可以抑制胃癌細胞的生長、集落形成及體外遷徙。隨后通過蛋白質印跡分析ACSL4敲低細胞中一些已知的腫瘤相關分子表達，結果表明黏著斑激酶(focal adhesion kinase , FAK)隨著ACSL4的敲低上調，細胞周期調節(jié)子(P21)下調，且兩種蛋白通過ACSL4的改變機制不同。這些發(fā)現(xiàn)表明ACSL4可以通過調節(jié)FAK和P21的蛋白質水平來抑制胃癌細胞的增殖和遷移。

2.5 神經膠質瘤

CHENG JING等[31]通過已有的男性樣本，檢測到與健康人腦神經膠質細胞相比，神經膠質瘤細胞中的GPx4水平較高，而5-羥基二十碳四烯酸(5-hydroxyeicosatetraenoic , 5-HETE)12-HETE和15-HETE的含量水平比較低，這些都是鐵死亡的標志物[32,33]，表明鐵死亡受到抑制，可得出在膠質瘤組織和膠質瘤細胞中鐵死亡被抑制，同時他們檢測出ACSL4的表達量在膠質瘤組織和細胞中下調。進一步實驗表明鐵死亡可抑制神經膠質瘤細胞的增殖，同時ACSL4過表達可促進乳酸脫氫酶釋放，抑制細胞活力。最后用(si)-ACSL4和鐵死亡誘導劑處理細胞，結果發(fā)現(xiàn)ACSL4通過激活鐵死亡抑制神經膠質瘤細胞增殖。值得注意的是，該研究無女性樣本，因此，該結果是否在女性患者中成立仍存疑問。

2.6 其他

Yassmeen Radif等[34]觀察到ACSL4在一些平滑肌肉瘤、纖維肉瘤和橫紋肌肉瘤中高度表達，并且發(fā)現(xiàn)ACSL4與內質網(wǎng)的鈣連蛋白密切相關。ACSL4的底物花生四烯酸一旦與內質網(wǎng)膜接觸便可被激活，產生的花生四烯酸輔酶A可以通過線粒體β-氧化釋放能量，且內質網(wǎng)與磷脂合成相關，ACSL4的產物可摻入甘油磷脂的?；溨?例如磷脂酰肌醇)。這些發(fā)現(xiàn)都為癌細胞的脂代謝研究提供新信息。

3 神經發(fā)育方面的調節(jié)作用

ACSL4是一個與非特異性X連鎖智力低下有關的基因，它主要是通過脂肪酸代謝對神經系統(tǒng)的發(fā)育和功能進行調節(jié)。Katri等人[35]通過對99個芬蘭ASD家系的ACSL4基因和DLG3基因的編碼區(qū)進行測序，發(fā)現(xiàn)了3個與XLMR相關的突變，這三個位點的突變導致花生四烯酸輔酶A失去活性，通過影響脂質代謝從而使大腦發(fā)育缺陷。S.S.Bhat等人[36]在研究一位存在明顯發(fā)育遲緩、生長衰竭、張力減退、束帶無力、小頭畸形和多種先天性異常，包括心房(atrial septal defect , ASD)和心室(ventricular septal defect , VSD)間隔缺損癥狀的男性患者時，發(fā)現(xiàn)了三種X染色體畸變類型，其中一種使Xq22.3區(qū)域缺失，這一區(qū)域包含ACSL4基因，同樣證明ACSL4可能與智力和大腦發(fā)育有關。Gazo等人[37]在一位智力低下的男性患者中發(fā)現(xiàn)Xq22.3-q23缺失，且該缺失在其母親體內并未發(fā)現(xiàn)，證明這是一種新的突變,盡管這一缺失區(qū)域還包含了其他基因，但是ACSL4很有可能是與智力殘疾相關的唯一因素[38]。關于ACSL4影響大腦發(fā)育的機制，Meloni等人[39]的實驗數(shù)據(jù)表明ACSL4在樹突棘生成中具有重要作用。他們發(fā)現(xiàn)ACSL4沉默會顯著的改變樹突結構，導致樹突狀脊柱密度顯著降低，絲狀偽足樣凸起百分比增加。ACSL4在樹突棘生成中具有重要作用，但其是否是通過控制內質網(wǎng)中產生游離花生四烯酸的水平來調節(jié)脊柱大小和數(shù)量尚需進一步研究。Hiroshi Kuwata等人[40]發(fā)現(xiàn)用ACSL4抑制劑處理大鼠成纖維細胞細時，HETE釋放量顯著上升，并推斷出其是被游離的花生四烯酸非特定轉化而成的。其中，5-HETE可能會被細胞因子誘導的COX-2作用生成5,11-二羥基二十碳四烯酸。這一過程可能與一些病理狀況如X連鎖性智力低下有關。

近些年來，還用很多與ACSL4基因同源的果蠅Acsl基因的相關研究。Huang Yan等人[41]觀察到Acsl突變體果蠅的神經肌肉接點突觸過度生長，用Acsl抑制劑處理野生型幼蟲后也出現(xiàn)類似情況，表明Acsl酶的活性可以抑制神經肌肉接點末端突觸過度生長。同時，發(fā)現(xiàn)在果蠅腹神經索運動神經元中Acsl定位在內質網(wǎng)上，推測其可能在神經系統(tǒng)中激活脂肪酸參與脂質合成；在一些非神經元中Acsl定位于過氧化物酶體，推測其可能會引導超長鏈脂肪酸降解。實驗發(fā)現(xiàn)果蠅Acsl和人類ACSL4基因均能調節(jié)幼蟲大腦中的棕櫚油酸(C16∶1)，Acsl突變型C16∶1的豐度降低，并提出Acsl可能在非組織神經元中促進C16∶1進入腦脂質。進一步實驗表明Acsl正向調節(jié)C16∶1可能對神經肌肉接點突觸過度生長產生影響。且Acsl還可抑制甘露糖基葡糖神經酰胺(MacCer)、神經酰胺磷酸乙醇胺和麥角固醇的水平，而Acsl突變體中MacCer和固醇水平提高促進突觸過度生長。Liu Zhihua等[42]提到果蠅Acsl可以調節(jié)突觸小泡的軸突運輸，若該基因發(fā)生突變，會造成神經遞質逆向運輸和突觸小泡破壞，這在一定程度上解釋了ACSL4與X連鎖智力低下相關聯(lián)的原因。Mingyue Jia等人[43]研究成年后的Acsl突變體果蠅，發(fā)現(xiàn)Acsl能特異性地調節(jié)神經母細胞從而調節(jié)蘑菇體的形成，且證明了人類ACSL4基因和果蠅Acsl基因之間的功能保守性。實驗中觀察到Acsl突變體的蘑菇體葉大小減小嚴重，隨后證明了Acsl與神經母細胞的增殖活動密切相關。之后發(fā)現(xiàn)Acsl突變體蘑菇體的神經母細胞中細胞周期蛋白E含量降低，細胞周期進程延遲。且發(fā)現(xiàn)Acsl突變體的神經母細胞中轉錄因子Prospero的錯誤核定位，抑制自我更新并過早激活分化。進一步研究顯示Acsl突變體的神經母細胞中細胞周期相關基因下調，分化基因上調。這些表明Acsl對神經母細胞中過早分化有重要影響，神經母細胞增殖需要人類ACSL4的果蠅同源物——Acsl。自閉癥和X連鎖智力低下的發(fā)生大多伴隨著ACSL4基因序列某位點的突變。

4 其他作用

4.1 與巨噬細胞炎癥反應相關

Hiroshi Kuwata等人[44]想要研究ACSL4對巨噬細胞功能的多重作用，用ACSL4缺陷的小鼠骨髓來源的巨噬細胞(bone-marrow-derived macrophage, BMDM)與野生型小鼠的BMDM進行比較，發(fā)現(xiàn)ACSL4對維持20碳以上多不飽和脂肪酸衍生的脂酰輔酶A的水平有關鍵調節(jié)作用。進一步發(fā)現(xiàn)ACSL4的缺乏會減少多不飽和脂肪酸在磷脂(尤其是磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺)中的滲入，導致磷脂脂肪酸組成發(fā)生變化。之后發(fā)現(xiàn)用脂多糖刺激ACSL4缺乏的BMDM會促進多種花生四烯酸衍生物的釋放。表明ACSL4在維持磷脂中不飽和脂肪酸的組成以及脂多糖刺激的巨噬細胞磷脂中游離花生四烯酸的組成方面有關鍵作用。

4.2 與類固醇生成相關

Wang Wei[45]發(fā)現(xiàn)ACSL4在類固醇生成組織中高度表達且對正常類固醇的生成具有重要意義。通過對組織特異性切除ACSL4的小鼠進行實驗，發(fā)現(xiàn)ACSL4的表達量減少會使得腎上腺中的膽固醇酯含量減少，并使膽固醇酯的組成發(fā)生改變。同時，發(fā)現(xiàn)ACSL4在性腺類固醇生成中發(fā)也揮著重要的作用，ACSL4缺乏會使皮質酮和睪丸激素的生成量顯著降低。

4.3 與人的骨關節(jié)炎相關

Sujeong Park等[46]研究發(fā)現(xiàn)骨關節(jié)炎軟骨細胞中ABCD2基因的表達量顯著下降，對關節(jié)炎軟骨細胞中ABCD2基因進行干擾會造成脂質蓄積和細胞凋亡。之后發(fā)現(xiàn)在人類軟骨細胞中ABCD2過表達會導致ACSL4表達量增加，且實驗中發(fā)現(xiàn)二者之間存在相互作用。ACSL4也與關節(jié)炎發(fā)病機理有關，實驗證明，軟骨細胞中抑制ACSL4的表達可以造成超長鏈脂肪酸的積累、刺激細胞凋亡以及增加MMP-13的RNA水平，并證明其在軟骨形成和發(fā)育中起重要作用。該研究發(fā)現(xiàn)軟骨細胞中ABCD2，miR-141和ACSL4之間存在相互調節(jié)并共同維持脂質平衡，這也可能為骨關節(jié)炎的治療提供新思路。

4.4 與果蠅胚胎分割相關

果蠅的Acsl是與哺乳動物ACSL4同源的基因，Yi Zhang[47]等人發(fā)現(xiàn)Acsl在果蠅胚胎分割中是不可缺少的。他們通過對Acsl突變進行生殖系克隆，發(fā)現(xiàn)果蠅A1-A7這七個腹部節(jié)段融合，但頭部和尾部未受影響，這與Kin基因突變產生的結果類似。之后，他們發(fā)現(xiàn)Acsl基因和GAP基因Kin之間存在相互作用。實驗表明Acsl突變可以導致Kin結構域變窄，Kin突變又可增加Acsl對胚胎分割的損傷作用。該研究僅證明了果蠅Acsl與胚胎分割相關，但其表達產物具體如何作用還需進一步研究。

4.5 與血管平滑肌釋放PGE2相關

前列腺素E2(PGE2)是細胞內重要的調節(jié)因子，其前體AA是ACSL4主要選擇的底物，這使研究ACSL4對于PGE2釋放的調節(jié)成為可能。Deidre L.Golej[48]等人發(fā)現(xiàn)，ACSL4過表達會降低游離AA的水平，從而抑制IL-1 誘導PGE2的釋放。當ACSL4被抑制時，短期內可促進血管平滑肌釋放PGE2，長期則會導致平滑肌細胞發(fā)育不良，從而降低PGE2的釋放量。

5 展望

綜上所述，ACSL4基因對動物育種、骨質生長、脂肪酸代謝、癌癥及其藥物治療、類固醇激素和神經系統(tǒng)發(fā)育等均具有重要作用。它與花生四烯酸等長鏈脂肪酸的活化、鐵死亡的激活和一些轉運蛋白的作用等具有密切聯(lián)系。因此，進一步探究其更廣泛的作用是非常必要的。