血管生成素样4；ANGPTL4
PPARG 血管生成素相关蛋白; PGAR
空腹诱导脂肪因子; FIAF
肝纤维蛋白原/血管生成素相关蛋白; HFARP
HGNC 批准的基因符号：ANGPTL4
细胞遗传学定位：19p13.2 基因组坐标（GRCh38）：19:8,364,155-8,374,370（来自 NCBI）
▼ 克隆与表达
采用消减克隆策略鉴定过氧化物酶体增殖物激活受体-γ（PPARG；Yoon等人（2000）通过筛选cDNA文库，孤立出了小鼠和编码PGAR的人类cDNA。406 个氨基酸、60 kD 的人 PGAR 蛋白与小鼠蛋白具有 75% 的氨基酸一致性，是分泌蛋白的血管生成素家族的成员，与血管生成素-2（ANGPT2;）具有最高的相似性。601922）。与该家族的其他成员一样，PGAR 包含预测的卷曲螺旋四级结构，作者假设 PGAR 可能形成多聚体或其他高阶结构。PGAR 具有一个分泌信号肽、3 个潜在的 N-糖基化位点和 4 个可用于分子内二硫键键合的半胱氨酸。Northern 印迹分析检测到 2 kb PGAR 转录物，该转录物在白色脂肪和胎盘中高度富集。原位杂交分析显示小鼠Pgar在胚胎第13.5天（E13.5）时在大多数器官和结缔组织中呈低水平表达。在 E15.5 和 E18.5 之间，Pgar 的最强表达在棕色脂肪中。Northern印迹分析检测到肥胖和糖尿病模型中Pgar表达水平升高。小鼠营养和瘦素（164160）给药的改变可调节体内 Pgar 的表达。
Kersten et al.（2000）利用消减杂交法鉴定了小鼠Pgar，他们将其称为Fiaf（fasting-induced adipose factor），以鉴定PPARA（170998）靶基因。Northern印迹分析检测到Fiaf在小鼠白色和棕色脂肪组织中表达，在肺、肾和肝脏中表达较弱。
Romeo等人（2009）检测了48个人体组织中ANGPTL4 mRNA的水平，发现肝脏中的表达量最高，心包中的表达量次之。脂肪组织中ANGPTL4转录水平仅为肝脏中的10%；肾上腺、肺、胰腺和胎盘中也存在低水平的 ANGPTL4，在其他组织中仅检测到微量。
Perdiguero et al.（2011）表明Angptl4在小鼠视网膜内皮细胞中以发育调控方式表达。
▼ 测绘
Yoon等（2000）通过辐射杂交分析将PGAR基因定位到染色体19p13.3。
▼ 基因功能
Yoon 等人（2000）证明，PPARG 配体诱导的 PGAR 转录遵循立即早期基因典型的快速时间过程，并且在没有蛋白质合成的情况下发生。使用培养模型系统，他们观察到 PGAR 转录物的诱导与激素依赖性脂肪细胞分化一致。Yoon等（2000）得出结论，PGAR是PPARG的真正靶标，可能在调节全身脂质代谢或葡萄糖稳态中发挥作用。
Kersten 等人（2000）使用野生型、Ppara 突变型和 Pparg 突变型小鼠的组合证明，肝脏中的 PPARA 和白色脂肪组织中的 PPARG 会刺激 Fiaf mRNA 的表达。禁食期间肝脏和白色脂肪组织中 Fiaf 的表达上调。蛋白质印迹分析表明，血浆中 Fiaf 的丰度随着高脂肪喂养而减少，这与瘦素观察到的效果正好相反。
脂蛋白脂肪酶（LPL; 609708）在脂蛋白代谢中发挥核心作用，ANGPTL4抑制LPL活性，延缓脂蛋白分解代谢。Sukonina et al.（2006）发现鼠Angptl4的N端卷曲螺旋结构域与Lpl短暂结合，并且相互作用将Lpl从催化活性二聚体转化为非活性单体。在大鼠脂肪组织中，Angptl4 mRNA 快速转变，并且在进食到禁食和禁食到进食的转变期间，Angptl4 mRNA 丰度的变化与 Lpl 活性呈负相关。Sukonina et al.（2006）得出结论，ANGPTL4是脂肪组织中禁食诱导的LPL控制者，在细胞外充当展开分子伴侣。
Romeo 等人（2009）发现表达野生型 ANGPTL4 的细胞的条件培养基始终抑制 LPL 活性超过 90%。相反，当将含有等量突变体ANGPTL4蛋白（例如E40K，605910.0001）的条件培养基添加到脂肪酶测定中时，没有观察到LPL活性的抑制。此外，即使添加浓度比野生型蛋白完全抑制该酶高10倍，突变型ANGPTL4蛋白也无法抑制LPL。ANGPTL4 的抑制作用对肝素后血浆脂肪酶活性的盐敏感成分具有特异性。
Yin等人（2009）研究了ANGPTL4的合成和后精确处理所涉及的步骤，以及E40K突变的影响。HEK293A细胞中野生型和突变蛋白的表达表明ANGPTL4在蛋白分泌和裂解之前在细胞中形成二聚体和四聚体。在典型的前蛋白转化酶切割位点（p.161_164RRKR）切割后，N端结构域的寡聚结构被保留，而C端纤维蛋白原样结构域解离成单体。切割的抑制不会干扰 ANGPTL4 的寡聚化或其抑制脂蛋白脂肪酶的能力，而阻止寡聚化的突变严重损害了该蛋白质抑制 LPL 的能力。含有E40K取代的ANGPTL4合成并正常加工，但培养基中没有积累N端片段的单体或寡聚体；来自这些细胞的培养基未能抑制 LPL 活性。在小鼠中进行的平行实验概括了这些结果。Yin等人（2009）得出结论，ANGPTL4的寡聚化而非裂解是LPL抑制所必需的，并且E40K取代使分泌后的蛋白质不稳定，防止寡聚体在细胞外积聚并消除蛋白质抑制LPL的能力活动。
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。两个未经功能验证但达到最高统计显着性（p 小于 0.000001）的是 FSCN1（602689）和 ANGPTL4。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。
Galaup等（2006）发现，通过DNA电转移在小鼠体内表达人ANGPTL4，通过抑制肿瘤细胞从原发肿瘤向淋巴管或血管的浸润，从而阻止小鼠肺癌细胞的转移，而不影响血管生成或淋巴管生成。ANGPTL4的表达还抑制小鼠黑色素瘤细胞从循环系统外渗到肺部，以及组胺诱导的血管通透性。在体外，与对照细胞相比，表达和分泌人ANGPTL4的转染的黑色素瘤细胞显示出迁移、侵袭、粘附和细胞骨架组织减少。Galaup等（2006）得出结论，ANGPTL4通过抑制血管活性以及肿瘤细胞的运动和侵袭来阻止转移过程。
Padua等人（2008）利用临床、功能和分子证据发现原发性乳腺肿瘤中TGF-β（参见TGFB1, 190180）活性与肺转移的发生有关，但与骨转移无关。ANGPTL4 是这一过程中关键的 TGF-β 靶基因，ANGPTL4 诱导肿瘤细胞破坏肺毛细血管内皮连接，从而选择性地引发肺转移。
Cheng等（2012）研究发现人类免疫抑制性受体白细胞免疫球蛋白样受体B2（LILRB2；604815）及其直系同源配对免疫球蛋白样受体（PIRB）是多种血管生成素样蛋白的受体，包括ANGPTL4。LILRB2 和 PIRB 分别在人和造血干细胞上表达，ANGPTL 与这些受体的结合支持造血干细胞的离体扩增。在小鼠移植急性髓系白血病模型中，PIRB 细胞内信号传导缺陷导致白血病细胞分化增加，表明 PIRB 支持白血病的发展。Cheng等人（2012）得出的结论是，他们的研究表明经典免疫抑制受体在维持正常成体干细胞的干性和支持癌症发展方面具有意想不到的功能意义。
Gur-Cohen 等人（2019）将毛细淋巴管确定为关键的干细胞生态位成分。在皮肤中，淋巴管在毛囊干细胞周围形成紧密的网络。当毛囊再生时，淋巴干细胞连接变得活跃。Gur-Cohen 等人（2019）利用小鼠模型发现了干细胞中控制淋巴行为的分泌组开关。静息干细胞表达Angptl7（618517），促进淋巴引流。激活的干细胞转换为 Angptl4，引发短暂的淋巴解离并减少引流。当淋巴管受到干扰或分泌体开关被破坏时，毛囊循环提前，组织再生变得不同步。
▼ 分子遗传学
脂肪细胞分泌多种调节葡萄糖和脂质代谢的蛋白质。作为阐明脂肪因子在人类脂质代谢中的作用的第一步，Romeo 等人（2007）研究了 ANGPTL4 序列变异的影响，ANGPTL4 是禁食期间在脂肪组织和肝脏中诱导表达的基因。他们对达拉斯心脏研究的 3,551 名参与者的 ANGPTL4 基因的 7 个外显子和内含子-外显子边界进行了测序。ANGPTL4的非同义变异在甘油三酯水平处于最低四分位的个体中比在最高四分位的个体中更为普遍（P = 0.016）。一种变异体 E40K（605910.0001）存在于大约 3% 的欧洲裔美国人中，与血浆甘油三酯水平显着降低相关（TGQTL；615881）以及来自社区动脉粥样硬化风险研究的欧洲美国人和来自哥本哈根城市心脏研究的丹麦人的高密度脂蛋白胆固醇水平较高。欧洲裔美国人中非同义变异与同义变异的比例高于非洲裔美国人，这表明针对特定人群的纯化选择有所放松。
Romeo等人（2009）对编码ANGPTL3（604774）、ANGPTL4、ANGPTL5（607666）和ANGPTL6（609336）的基因的编码区进行了重新测序，并鉴定了多个与低血浆甘油三酯水平相关但与低血浆甘油三酯水平无关的罕见非同义序列变异。其他代谢表型。功能研究表明，与低血浆甘油三酯水平相关的 ANGPTL3 和 ANGPTL4 的所有突变等位基因都会干扰蛋白质的合成或分泌，或者干扰 ANGPTL 抑制 LPL 的能力。达拉斯心脏研究人群中总共有 1% 的人群以及血浆甘油三酯处于最低四分位数的参与者中的 4% 存在 ANGPTL3、ANGPTL4 或 ANGPTL5 的罕见功能丧失突变。因此，ANGPTL3、ANGPTL4 和 ANGPTL5（但不是 ANGPTL6）在甘油三酯代谢中发挥非冗余作用，并且这些基因座上的多个等位基因累积地导致人类血浆甘油三酯水平的变异。Romeo等人（2009）还发现ANGPTL4中干扰其抑制LPL活性能力的突变位于该蛋白的N端区域，这与ANGPTL4的N端部分与酶相互作用的观察结果一致。 。低甘油三酯组的31个变异中，8个（26%）引入了提前终止密码子或改变了共有剪接位点；13 干扰细胞中蛋白质的分泌；和6导致蛋白质被分泌但未能抑制LPL活性。Romeo et al.（2009）报告了 ANGPTL4 的 11 个变异，这些变异与最低四分位数的低血浆甘油三酯水平相关。四个与无表达相关；这些都是无义突变和剪接位点突变。其中 5 种与蛋白质分泌缺失有关，其中 2 种未能抑制 LPL。
▼ 动物模型
肠道微生物群落（microbiota）以厌氧菌为主，包括大约 500-1,000 个物种，其集体基因组中的基因估计比我们人类基因组多 100 倍。微生物群可以被视为一种代谢“器官”，经过精心调整以适应我们的生理机能，以执行我们不必自行进化的功能。这些功能包括处理我们饮食中难以消化的成分的能力，例如植物多糖。Backhed et al.（2004）使用正常和基因工程的无菌小鼠来解决微生物群通过整合的宿主信号通路来调节宿主能量储存的假设。他们生产了“常规化”的成年无菌（GF）C57BL/6小鼠，这些小鼠具有从常规饲养动物的远端肠道（盲肠）中收获的正常微生物群。他们观察到，尽管食物摄入量减少，但 14 天内身体脂肪含量和胰岛素抵抗增加了 60%。对 GF 和常规小鼠的研究表明，微生物群促进了肠腔中单糖的吸收，从而诱导肝脂肪生成。空腹诱导脂肪细胞因子（Fiaf）是血管生成素样蛋白家族的成员，通过常规化，在正常小鼠的肠上皮细胞中被选择性抑制。对 GF 和常规小鼠、正常小鼠和 Fiaf 敲除小鼠的分析表明，Fiaf 是一种循环脂蛋白脂肪酶抑制剂，其抑制对于微生物群诱导的脂肪细胞中甘油三酯的沉积至关重要。Rag1（179615） -/- 动物的研究表明，这些宿主反应不需要成熟的淋巴细胞。研究结果表明，微生物群是影响宿主饮食能量收获和能量储存的重要环境因素。
Perdiguero et al.（2011）发现小鼠Angptl4缺失会导致发育过程中的部分死亡。少数 Angptl4 -/- 幸存者存活且具有生育能力，没有明显缺陷。然而，血管的萌芽、分支和成熟在Angptl4 -/- 视网膜的发育血管生成过程中受到影响。Angptl4 -/- 视网膜的血管网络在出生后发育过程中表现出成熟延迟，其特征是内皮细胞连接的改变和周细胞覆盖的缺陷以及血管通透性的增加。此外，Angptl4 -/- 视网膜中缺氧驱动的病理性新血管形成受到损害。
▼ 等位基因变异体（2个精选例子）：
.0001 血浆甘油三酯水平定量性状基因座，低
ANGPTL4、GLU40LYS
在基于人群的脂肪因子基因 ANGPTL4 重测序中，Romeo 等人（2007）发现较低的血浆甘油三酯水平和较高的高密度脂蛋白（HDL）之间存在关联，并且发现了大约在3% 的欧洲裔美国人。作者得出结论，ANGPTL4的序列变异主要影响血浆甘油三酯水平（TGQTL；615881），但也会影响其他相关代谢参数，包括高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇，以及可能的空腹胰岛素水平。
Talmud et al.（2008）在一项针对 2,772 名男性的研究中发现，E40K 突变（等位基因频率较小，为 2%）与显着低的甘油三酯水平（-20.4%，p = 小于 0.0001）相关。然而，Talmud et al.（2008）发现，尽管该突变与较低的甘油三酯水平相关，但实际上赋予了较高的冠心病风险比值比（1.48，范围为1.11-1.96，p = 0.007），孤立甘油三酯。
Yin et al.（2009）发现含有E40K取代的ANGPTL4合成和加工正常，但N端片段的单体或寡聚体没有在培养基中积累；来自这些细胞的培养基未能抑制 LPL 活性。
Dewey 等人（2016）在 DiscovEHR 人类遗传学研究中对 42,930 名欧洲血统参与者的 DNA 样本中的 ANGPTL4 外显子进行了测序。E40K 变体携带者的甘油三酯水平比非携带者低 13%，HDL 胆固醇水平高 7%。E40K 携带者患冠状动脉疾病的可能性也显着低于非携带者（比值比，0.81；p = 0.002）。K40 纯合子的甘油三酯水平明显低于杂合子，而 HDL 胆固醇水平明显高于杂合子。
.0002 血浆甘油三酯水平定量性状基因座，低
ANGPTL4、LYS217TER
在对达拉斯心脏研究患者进行的重测序分析中，Romeo等人（2009）在血浆甘油三酯水平处于最低四分位数（TGQTL）的个体中发现了lys217-to-ter（K217X）无义突变；615881）。该突变与该蛋白质的表达缺失有关。在Exome Variant Server数据库中未发现该突变（Hamosh, 2014）。Scott（2014）指出该突变发生在ANGPTL4的亚型1中。
