粘蛋白5,亚型和C亚型

Nguyen等(1990)指出,可以鉴定出三类气管支气管粘蛋白RNA。他们使用代表3组中每组的探针,从体细胞杂交和原位杂交研究得出的结论是,一个或多个气管支气管粘蛋白基因位于11p15上。他们还发现与13号染色体的杂交,并得出结论,这代表了气管粘蛋白相关序列。由于肠道(MUC2; 158370)和气管支气管粘蛋白在组织分布和cDNA核苷酸序列方面似乎有所不同,Nguyen等人(1990)提示它们可能由11p15上的孤立基因编码,尽管可能通过差异剪接产生来自相同初级转录本的不同mRNA。从人鼻息肉cDNA文库中,Meerzaman等人(1994)分离出3.6kb的cDNA。通过研究人类/啮齿动物体细胞杂种,将其克隆到11号染色体,从而确定了该克隆作为MUC5的真实性。Meerzaman等(1994)发现它包含一个3168个核苷酸的开放解读码组。Shankar等(1995)提供了证据,肠道和气管粘蛋白的基因转录本可能是相同的。

细胞遗传学位置:11p15.5
基因座标(GRCh38):11:1,157,952-1,201,137

Reid和Harris(1998)使用组织原位杂交研究MUC5AC基因在妊娠中期胎儿的肠道中的表达。妊娠13周时在结肠上皮中检测到低水平的MUC5AC mRNA,但此后未检测到。在胃中,在妊娠23周时,在上皮的表面粘液细胞中检测到大量MUC5AC mRNA,但在颈部粘液细胞中未检测到。这与MUC6(158374)mRNA的定位相反。

使用实时RT-PCR,Moehle等人(2006)发现MUC5AC在成人气管和胃中高表达。在成年肺中表达较低,而胎肺中表达较弱,在其他组织中未检测到表达。

▼ 基因功能
------
通过微阵列分析,Moehle等(2006年)发现与对照组相比,克罗恩病和溃疡性结肠炎(见266600)患者回肠中的粘蛋白(包括MUC5AC )协同下调。他们在MUC5AC启动子中鉴定了一个NF-κB(NFKB ;参见164011)结合位点,并表明炎症细胞因子TNF-α(TNF; 191160)对NF-κB信号通路的激活几乎上调了MUC5AC mRNA的表达。 6折。

Sekine等(2006)发现,在所检查的8种胃癌(GC)细胞系中,有5种丧失了HATH1(ATOH1; 601461)的表达,而正常胃粘膜表达了HATH1。在大多数GC细胞系中,胃粘蛋白基因MUC6和MUC5AC的表达与HATH1相关。GC1细胞中小鼠HATH1同源物Math1的过表达大大增强了MUC6和MUC5AC mRNA的水平。RNA干扰介导的GC细胞中HATH1的下调导致粘蛋白基因表达降低。Sekine等(2006年)得出的结论是HATH1是GC细胞中MUC5AC和MUC6的转录调节因子,HATH1的缺失可能与胃癌的发生有关。

罗伊等(2014)表明,粘液纤毛清除(MCC),控制气道和中耳感染以及维持小鼠肺部的免疫稳态是小鼠Muc5b(600770)而非Muc5ac所必需的,而Muc5ac是必不可少的。Muc5b缺乏导致材料在上下呼吸道中积累。该缺陷导致包括金黄色葡萄球菌在内的多种细菌的慢性感染,并导致炎症无法正常解决。在无Muc5b的小鼠中,细胞凋亡巨噬细胞积累,吞噬功能受损,白细胞介素23(IL23A; 605580)产量减少。相比之下,在转基因中过表达Muc5b的小鼠中,巨噬细胞功能得到改善。哮喘的粘液表型(600807)和慢性阻塞性肺疾病(COPD; 606963)被认为是由MUC5AC升高引起的,而MUC5B水平未受影响或痰中痰液升高。但是,在许多患者中,气道表面MUC5B的生成减少了90%。罗伊等(2014年)得出的结论是,通过区分Muc5b在MCC中的特定作用并确定其对小鼠细菌感染和炎症的影响,他们的结果为设计靶向药物以控制粘蛋白分泌和恢复MCC提供了完善的框架。

通过用S100A8(123885),S100A9(123886)或S100A12(603112)刺激正常的人支气管上皮细胞和人肺癌细胞,Kang等(2015年)观察到的剂量依赖性诱导的MUC5AC表达。TLR4(603030)抑制剂在很大程度上抑制了所有3种S100蛋白的MUC5AC表达,而中和RAGE(AGER; 600214)仅抑制S100A12介导的MUC5AC的产生。S100蛋白介导的MUC5AC的产生受到药理剂的抑制,这些药理剂阻止了参与MUC5AC表达的信号分子,例如MAP激酶(例如MAPK3; 601795),NFKB和EGFR(131550))。S100A8,S100A9和S100A12同样引起ERK的磷酸化和NFKB的核易位/ 通过TLR4 降解胞质I-κ-B(参见164008)。但是,S100A12优先激活MAPK3途径,而不是通过RAGE激活NFKB途径。Kang等(2015年)得出结论,S100蛋白诱导气道上皮细胞中MUC5AC的产生,表明它们是将中性粒细胞主导性气道炎症与粘蛋白高产生联系起来的关键介体。

▼ 测绘
------
皮尼等人(1995)指出,他们有证据表明对应于3组部分气管支气管粘蛋白cDNA的基因座被对应到11p15并赋予符号MUC5实际上包含2个不同的基因,他们暂称为MUC5B和MUC5AC。Guyonnet Duperat等(1995)使用脉冲场凝胶电泳分析CpG岛的策略,发现了3个cDNA的物理图谱,分别命名为MUC5A,B和C。数据提示作者MUC5A和MUC5C是同一基因的一部分,称为MUC5AC,与MUC5B不同。他们还提供了序列数据,表明在MUC5AC基因中,串联重复结构域被编码130个氨基酸的富含半胱氨酸的多肽的亚结构域打断。在MUC2和MUC5B基因中也发现了该亚域的共有核苷酸序列,它们也对应到11p15。

▼ 动物模型
------
Hasnain等(2011)指出,在驱除毛滴虫之前不久,在小鼠中检测到Muc5ac,这被用作人类毛囊虫蠕虫感染的小鼠模型,它与Il13的产生有关(147683)。他们发现,尽管Muc5ac-/-小鼠产生了强烈的Th2反应,但它们无法从肠道中清除鼠毛衣原体,并具有长期的慢性感染能力。Muc5ac-/-小鼠的Il13水平升高且Th1细胞因子Ifng水平升高(147570)。Ifng的中和导致甚至更强的Th2反应,但Muc5ac-/-小鼠仍然高度易感染慢性T. muris。鼠毛衣原体暴露于产生MUC5AC的人细胞,而不是产生MUC2的人细胞,导致蠕虫活力降低。小鼠中缺乏Muc5ac还会导致其他2种肠道线虫,旋毛虫和巴西柔毛夜蛾的延迟排出。Hasnain等(2011年)得出结论,MUC5AC是肠道线虫感染期间耐药的直接和关键介体。