Sox2

✍ dations ◷ 2025-06-16 06:40:24 #位于号人类染色体的基因,转录因子,干细胞

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SRY盒-2(SRY:性别决定区,Sex Determining Region Y),又称“Sox2”(人的Sox2应写为SOX2),是一种对未分化的胚胎干细胞(ESC)、神经干细胞等再生能力以及多能性维持至关重要转录因子。对Sox2的研究对干细胞生物学、再生医学的发展有重要意义。

Sox2隶属于Sox转录因子家族。Sox转录因子家族在哺乳动物的发育过程中扮演重要角色。该家族的蛋白质都有一个保守的DNA结合结构域,长约80个氨酸残基,称为HMG(英语:高遷移律組)(High-mobility group,高迁移律组)盒结构域。

白血病抑制因子(LIF)能通过激活Sox2调控的下游,诸如JAK-STAT信号通路,继而激活Klf4(英语:Klf4)(Kruppel样因子(英语:Kruppel-like factors)家族下的一种蛋白质)的表达,以维持胚胎干细胞的干性。Oct4、Sox2以及Nanog能增强所有LIF调控的通路相关的蛋白质的表达。

Npm1(英语:Npm1)是一种与细胞增殖相关的转录调节蛋白,在胚胎干细胞中能与Sox2、Oct4、Nanog形成蛋白复合物。Sox2、Oct4、Nanog三个转录因子共同组成了一个与多能性维持相关的转录调控网络。Sox2能与Oct4一同与DNA非回文序列结合,以激活与多能性维持的关键因子转录。令人惊讶的是,对Oct4-Sox2增强子的调控即使没有Sox2也可以发生,可能是因为其他Sox家族的蛋白质的表达。不过,已有研究人员确认Sox2在胚胎干细胞干性维持中的主要作用是控制Oct4的表达。另外,Oct4、Sox2一旦表达,就会自我维持持续表达的状态。

向体细胞中转入Sox2加上Oct4、c-Myc、Klf4四个因子的基因就可以诱导iPSC的产生。

一些Sox2、Oct4的结合位点的高甲基化以及miR134对Sox2的转录后抑制调控男性生殖细胞多能性丢失。

Sox2不同的表达水平决定了胚胎干细胞的分化命运。Sox2能抑制胚胎干细胞分化为中胚层、内胚层的细胞,并能促进其分化为外胚层的神经细胞。在细胞分化为外胚层系细胞的过程中,Npm1/Sox2复合物能持续表达,说明Sox2在外胚层分化过程中发挥的重要作用。

通过对基因敲除鼠的研究,已证明Sox2表达的缺失会使神经畸形,对胚胎是致死的。进一步说明Sox2对胚胎发育的重要性。

神经发生过程中,Sox2在神经管细胞以及中枢神经系统祖细胞增殖过程中会表达。然而,在祖细胞退出细胞周期,进入G0期的过程中,Sox2的表达会下调。细胞表达Sox2能促进细胞增殖,也能促进细胞分化为神经细胞,而细胞增殖和分化的能力正是干细胞的两个最显著的特征。表达Sox2的(Sox2+)神经干细胞能进行细胞分裂,产生与其相同的Sox2+神经干细胞,同时还能产生神经细胞前体细胞。

使用成体神经干细胞(其Sox2以及c-Myc的表达水平高于胚胎干细胞),只需要转入两种因子(其中一个必须是Oct4)就足以产生诱导多能性干细胞,减少了转入多个因子时可能产生的风险以及副作用。

人基因突变与双眼眼球炎,一种严重的结构性眼畸形有关。

在肺发育过程中,Sox2控制支气管分支的形态发生以及空气通道上皮的分化。在通常情况下,Sox2对气管上皮的基底细胞的自我更新以及比例维持至关重要。然而,Sox2的过表达会造成上皮增生,并最终在发育中以及成体小鼠体内诱发肺部癌变。

鳞状细胞癌中,常常可以检出3q26.3区基因的扩增。基因即位于该区域,说明Sox2是一种原癌基因。Sox2能诱发鳞状细胞癌,激活许多与肿瘤发生相关的基因表达。Sox2的过表达与Lkb1的不表达能促进小鼠肺部鳞状上皮细胞的癌变。Sox2的过表达也可以激活细胞的迁移以及锚定非依赖性生长。

Sox2表达与高格里森分级(英语:gleason grade)的前列腺癌有关,能促进去势抵抗性前列腺癌的生长。

SOX2的别构表达与结直肠癌中的细胞异常分化有关。另外,Sox2与乳腺癌对他莫昔芬的抗性有关。

Sox2启动子的上游(即增强子区域)有三个甲状腺激素应答元件(TRE),甲状腺激素(T3)能通过这些区域下调Sox2的表达。在神经干细胞的增殖迁移过程中,TRα1(一种甲状腺激素的受体)的表达会上调。此现象提示甲状腺激素能通过甲状腺激素信号通路对Sox2进行转录抑制,促进神经干细胞从脑室下区迁出并分化。人胚胎发育过程中甲状腺激素的缺失,尤其是胚胎发育的头三个月中的缺失,会造成中枢神经系统发育的异常。因此,可以得出结论,在胚胎发育中,甲状腺激素水平低会造成神经性缺陷,诸如以发育不良为特征的呆小症。

Sox2能与Pax6(英语:Pax6)、NPM1、Oct4之间发生相互作用。已证明Sox2能与Oct3/4协同调控Rex1(英语:Rex1)的表达。

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