血管细胞粘附分子1;VCAM1

HGNC 批准基因符号:VCAM1

细胞遗传学定位:1p21.2 基因组坐标(GRCh38):1:100,719,742-100,739,045(来自 NCBI)

▼ 说明

血管细胞粘附分子-1是细胞因子激活的内皮细胞表达的细胞表面糖蛋白,介导单核细胞和淋巴细胞的粘附。在炎症条件下和发生排斥反应的同种异体心脏移植物中,VCAM1 在毛细血管后微静脉的内皮细胞中表达上调。在兔子的动脉粥样硬化实验模型中也发现了 VCAM1 的动脉表达(Cybulsky 等人总结,1991)。

▼ 基因结构

Cybulsky et al.(1991)证明VCAM1在人类基因组中以单拷贝形式存在,包含9个外显子,横跨约25 kb的DNA。由于选择性 mRNA 剪接事件(包括或排除外显子 5),人类基因可以产生至少 2 种不同的 VCAM1 前体。

▼ 测绘

Cybulsky et al.(1991)通过体细胞杂交体的Southern分析将VCAM1基因定位到染色体1。对携带染色体 1 易位的 2 个杂交系的研究允许区域化为 1p34-p21。中期染色体荧光原位杂交进一步将定位范围缩小到1p32-p31。(另一种内皮白细胞粘附分子ELAM1(131210)位于染色体1上,但在长臂上。)

Kumar et al.(1994)将小鼠Vcam1基因定位到Amy1附近的染色体3上。

▼ 基因功能

Olson和Srivastava(1996)在对控制心脏发育的分子途径的综述中引用了一些研究,表明细胞粘附分子VCAM和α-4整联蛋白(192975)的缺陷导致心外膜溶解和随后的心肌变薄。

Lu and Cyster(2002)研究了控制边缘区B细胞定位的机制。他们证明边缘区B细胞表达升高水平的整联蛋白LFA1(见153370/600065)和α-4(192975)-β-1(135630),并且边缘区B细胞与配体ICAM1结合(147840)和VCAM1。这些配体以淋巴毒素依赖性方式在边缘区内表达。LFA1 和 α-4-β-1 的联合抑制导致 B 细胞从边缘区快速、选择性地释放。此外,脂多糖触发的边缘区 B 细胞重新定位涉及整联蛋白介导的粘附的下调。Lu 和 Cyster(2002)得出结论,他们的研究确定了边缘区 B 细胞定位的关键要求,并确定了整联蛋白在外周淋巴组织区室化中的作用。

Garmy-Susini et al.(2005)证明,整联蛋白α-4-β-1和VCAM1分别由增殖的内皮细胞和壁细胞表达,而不是静止的内皮细胞和壁细胞。该整联蛋白-配体对的拮抗剂在体外和体内阻断壁细胞与增殖内皮细胞的粘附,从而诱导内皮细胞和周细胞凋亡并抑制新血管形成。Garmy-Susini et al.(2005)得出结论,整联蛋白α-4-β-1和VCAM1促进血管形成过程中内皮细胞和壁细胞存活所需的关键细胞-细胞粘附事件。

Garrison 等人(2005)描述了 cotransin,一种抑制蛋白质易位至内质网的小分子。Cotransin 以信号序列歧视的方式起作用,以阻止选定的新生链(特别是 VCAM1 和 P-选择素,173610)稳定插入 Sec61 易位通道。Garrison et al.(2005)得出结论,通道容纳的底物范围可以通过细胞渗透性小分子进行特异性和可逆调节,从而改变信号序列和 Sec61 复合物之间的相互作用。这对药物开发有多种影响。

Besemer等人(2005)开发了一种非常相似的VCAM1抑制剂,他们将其称为CAM741。CAM741 的工作原理与 Cotransin 类似,它通过阻断共转位过程来抑制 VCAM1 细胞的生物合成,而共转位过程依赖于 VCAM1 的信号肽。CAM741 不会抑制 VCAM1 新生链靶向易位子通道,但会通过涉及易位子成分 Sec61-β(609214)的过程阻止其易位至内质网腔侧。因此,VCAM1 前体蛋白在细胞的胞质室中合成,并在胞质室中被降解。

通过体内选择、转录组分析、功能验证和临床验证,Minn等人(2005)鉴定了一组标记和介导乳腺癌肺部转移的基因。其中一些基因具有双重功能,在原发肿瘤和肺部微环境中提供生长优势。其他的则有助于肺部的侵袭性生长选择性。在确定的肺转移特征基因中,包括 VCAM1 在内的几个基因已得到功能验证。与没有肺转移特征的受试者相比,那些表达肺转移特征的受试者的无肺转移生存期显着较差,但无骨转移生存期则没有。

Campbell等人(2006)在一项针对252名患者的研究中发现,血清中可溶性VCAM1水平升高可预测复发性缺血性中风(601367)。N 末端 B 型利钠肽原(NPPB;NPPB)的血清水平呈现较小但相似的趋势。600295)。与这两种生物标记物水平最低的患者相比,sVCAM1 和 NT-proBNP 水平最高的患者复发缺血性中风的风险是其 3.6 倍。

Harris等人(2008)通过数据库分析,鉴定出miR126的潜在靶序列(MIRN126; 611767),一种在内皮细胞中选择性表达的微小RNA,位于VCAM1的3-prime UTR中。反义miR126转染人内皮细胞可使TNF-α(TNF;191160)-刺激VCAM1表达。相反,miR126 前体的过度表达会增加 miR126 水平并降低 VCAM1 表达。降低内源性 miR126 水平会增加白细胞对内皮细胞的粘附。Harris et al.(2008)得出结论:miR126抑制VCAM1表达。

Li等人(2018)利用先进的实时成像和细胞标记系统对斑马鱼尾部造血组织(相当于哺乳动物的胎儿肝脏)中的造血干细胞和祖细胞(HSPC)归巢进行了高分辨率分析,并揭示了血管结构在 HSPC 保留调节中的作用。Li等人(2018)发现了一个VCAM1阳性的巨噬细胞样微环境细胞群,它在静脉丛的内表面巡逻,以ITGA4(192975)依赖性方式与HSPC相互作用,并指导HSPC保留。这些细胞被他们称为“引座细胞”,与尾静脉毛细血管和神经丛一起定义了归巢微环境中的保留热点。

▼ 分子遗传学

Taylor et al.(2002)在VCAM1基因座中鉴定了33个SNP。然后,他们分析了来自牙买加单个机构的 51 例镰状细胞病中风患者(603903)和 51 名匹配对照者中这些 SNP 的子集。他们发现,非同义 SNP 1238G-C 的 C 变体等位基因导致 gly413 变为 ala 氨基酸变化(G413A),可能与预防中风有关(比值比 = 0.35)。Dover(2002)指出镰状细胞病不是单基因疾病,并强调需要进一步研究VCAM1与该疾病中风的关系。

Idelman et al.(2007)指出,VCAM1转录诱导高度依赖于细胞和器官类型以及各种转录因子的刺激方式。作者鉴定了 8 个 VCAM1 启动子单倍型,其中包含 Taylor 等人(2002)先前在非裔美国人中鉴定的 13 个 SNP。T 细胞有丝分裂原刺激的 T 细胞的功能性细胞表达研究评估了不同单倍型表达的诱导能力。发现一个-540A-G SNP(rs3783605)获得了一个ETS2(164740)结合位点,Idelman et al.(2007)推测该位点具有重要的功能。

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