DUOX和DUOXA的表达与调节

(三)DUOX和DUOXA的表达与调节

DUOX1和DUOX2大量表达于甲状腺组织,并且DUOX2和DUOX2A的表达水平是其旁系同源基因表达水平的5倍以上[99]。但是DUOX的表达并不局限在甲状腺,呼吸道、唾液腺、肠腺上皮细胞也可表达DUOX,从进化角度看,DUOX的出现比甲状腺要早,因为没有甲状腺的低等动物也表达DUOX。

在人类、猪、犬和大鼠甲状腺细胞的研究中发现,通过刺激环腺苷酸通路可以使DUOX1和DUOX2表达增加,这种刺激效应在犬的甲状腺细胞表现得更为明显。但是和以上细胞实验的结果相反,使用甲巯咪唑喂养的大鼠却发现了DUOX2的mRNA水平下降。

1988年,Corvilain B等学者通过研究碘对甲状腺滤泡细胞的作用中发现,经碘处理的甲状腺滤泡细胞H2O2生成减少,NADPH活性下降[100]。后续研究发现,经碘处理的猪甲状腺滤泡细胞,NIS和TPO的mRNA水平下降,但是DUOX2 mRNA水平不受影响;因为碘会拮抗环腺苷酸诱导的DUOX2的糖基化过程,DUOX2无法转变为其成熟形式,从而导致了H2O2生成减少。H2O2生成系统可以用来衡量和比较DUOX1和DUOX2的酶活性,已经证实了这两种同工酶的基础活性依赖于钙离子和EF手基序(EF-Hand Motif)。然而在不同信号通路的作用下,这两种氧化酶的活性是不同的,毛喉素可以通过cAMP信号通路激活DUOX1的活性,DUOX1的955位丝氨酸会在蛋白激酶A的作用下发生磷酸化;低浓度的佛波醇会活化蛋白激酶C,从而诱导DUOX2的磷酸化。(https://www.daowen.com)

免疫组化分析提示DUOX蛋白位于甲状腺细胞膜顶端膜,与TPO位置相近,DUOX和TPO的共定位在甲状腺细胞顶端膜可能会增加H2O2生成的效率。处于顶端膜的低浓度DUOX可以抑制氧化物的生成。DUOX蛋白和TPO几乎很少插入非甲状腺细胞的细胞膜,在转染DUOX1和DUOX2 cDNAs的异源细胞的研究中发现,DUOX蛋白也只是出现在细胞内。与在甲状腺细胞中的表现形式不同的是,它们在其他细胞中的分子量为180kDa[101]

DUOX-DUOXA是甲状腺H2O2生成系统中的重要组成部分。最新研究显示,TH2细胞因子、IL-4和IL-3会通过活化Jak-Stat通路导致甲状腺细胞的DUOX2和DUOXA2的表达增加,这为研究DUOX在自身免疫性甲状腺疾病中的作用开拓了新思路[102]