《表2 ZIP家族在男性生殖系统中的主要分布及亚细胞定位》

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《锌转运体对男性(雄性)生殖作用的研究进展》


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注:√存在

ZIP1主要分布在质膜上,负责将胞外锌转运至胞质内。ZIP2和ZIP3都是重要的锌摄入转运体。ZIP4主要表达于人表皮角质形成细胞(human epidermal keratinocyte),其编码基因突变会导致肠病性肢端皮炎(acrodermatitis enteropathica)。研究发现,敲除ZIP4基因会导致角质形成细胞胞质中锌含量下降以及锌结合蛋白ΔNp63转录活性降低,致使表皮最上层角质形成细胞增殖,提示ZIP4在维持表皮角质形成细胞锌稳态中有重要作用[12]。ZIP5存在于睾丸中,在Sertoli细胞和精原细胞的质膜上均有表达。需要指出的是,尽管Sertoli细胞质膜上有ZIP1,但在Sertoli细胞主要负责锌内流的转运体是ZIP5[13]。ZIP6和ZIP10拥有相似的亚细胞定位,主要位于质膜[14]。在睾丸中,ZIP6和ZIP10都特异性表达于精子细胞,推测两者可能在精子发生过程中发挥富集锌的作用。另外,与其他ZIP家族的转运体不同,ZIP7主要存在于内质网上,其功能是将内质网内储存的锌释放到胞质中。目前已有研究发现,通过ZIP7释放到胞质的锌参与启动多种与细胞增殖和转移有关的信号通路,提示ZIP7在调控细胞正常生理活动方面有一定作用[15]。ZIP8和ZIP14是两个在进化上非常相近的转运体。过去的研究更注重于这两者在免疫方面的功能,而近期的研究表明,在男性生殖系统中,ZIP8和ZIP14的主要作用是为精母细胞发育提供锌。此外,在Leydig细胞表面也发现了ZIP14的表达,推测其能够在睾酮合成和分泌过程中提供锌。ZIP9除了作为锌转运体之外,近年来还被发现是一种重要的睾酮受体[16]。ZIP11是gufA亚家族的唯一成员,关于它的研究较少。现已知ZIP11具有增加胞内锌浓度和金属硫蛋白表达的功能。ZIP12在人脑中高度表达,敲除后虽不影响神经元细胞活力,但神经元产生的突起明显变少且变短,提示ZIP12在大脑发育过程中起关键作用。而目前未有研究发现睾丸组织中ZIP12的具体功能。ZIP13的亚细胞定位非常特殊,有研究认为ZIP13存在于高尔基体,而Jeong等[17]的研究显示ZIP13存在于细胞内富含锌的小泡中,但该小泡与已知细胞器的关系尚不清楚。目前已知ZIP13编码基因的缺陷会引起Spondylocheirodysplasia-Ehlers-Danlos综合征(Spondylocheirodysplasia-Ehlers-Danlos syndrome,SCD-EDS),Jeong等[17]在研究了SCD-EDS患者和未受影响的杂合子亲代(heterozygous parent)的原代成纤维细胞以及ZIP13靶向小干扰RNA(siRNA)转染的HeLa细胞和非靶向对照的HeLa细胞后,推测ZIP13可将锌从这些小泡中转运到胞质,从而维持细胞内锌稳态。表2为ZIP家族在男性生殖系统中的分布及亚细胞定位。