بروتين هوموبوكس Nkx-2.5

بروتين هوميوكس Nkx-2.5 هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين NKX2-5 . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

تلعب الجينات الحاوية على صندوق التماثل دورًا حاسمًا في تنظيم التعبير الجيني الخاص بالأنسجة، وهو أمر ضروري لتكوين الأنسجة، فضلًا عن تحديد الأنماط الزمنية والمكانية للتطور (شيوجيما وآخرون، 1995). وقد ثبت أن جينًا في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا) يحتوي على صندوق التماثل، يُسمى "تينمان"، يُعبَّر عنه في الوعاء الظهري النامي وفي ما يُعادل قلب الفقاريات. وتؤدي الطفرات في جين "تينمان" إلى فقدان تكوين القلب في الجنين، مما يشير إلى أن "تينمان" ضروري لتكوين قلب ذبابة الفاكهة . علاوة على ذلك، يُلاحظ التعبير الوفير عن جين "سي إس إكس"، وهو النظير المفترض لجين "تينمان" في الفئران، في القلب فقط منذ وقت تمايز القلب. ويحتوي جين "سي إس إكس"، وهو النظير البشري لجين "سي إس إكس" في الفئران، على تسلسل نطاق التماثل مطابق لتسلسل جين "سي إس إكس"، ويُعبَّر عنه في القلب فقط، مما يشير مرة أخرى إلى أن "سي إس إكس" يلعب دورًا مهمًا في تكوين قلب الإنسان. ^{[ 7 ]} في البشر، يُعدّ التعبير السليم عن جين NKX2-5 ضروريًا لتطور الحاجز الأذيني والبطيني والمخروطي الشرياني، وتكوين الصمام الأذيني البطيني، والحفاظ على التوصيل الأذيني البطيني. ترتبط الطفرات في التعبير عن هذا الجين بأمراض القلب الخلقية والأمراض ذات الصلة. يُعاني المرضى الذين لديهم طفرات في جين NKX2-5 عادةً من انسداد التوصيل الأذيني البطيني وعيوب الحاجز الأذيني. في الآونة الأخيرة، دُرست أدوار عوامل النسخ القلبية بعد الولادة على نطاق واسع. وتماشيًا مع التنشيط المباشر للعديد من الجينات القلبية التي يُعاد تنشيطها استجابةً لتحفيز التضخم، تُشارك عوامل النسخ القلبية بشكلٍ كبير في توليد تضخم عضلة القلب أو في حماية القلب من الإجهاد الخلوي السام في قلب البالغين. قد يُساعد عامل النسخ NKX2-5 خلايا عضلة القلب على تحمل الإجهاد الخلوي السام، ومع ذلك، لا يزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث في هذا المجال. ^{[ 8 ]}

جينات NK-2 هوموبوكس هي عائلة من الجينات التي تشفر العديد من عوامل النسخ التي تُسهم في نمو العديد من التراكيب، بما في ذلك الغدة الدرقية والقولون والقلب. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} من بين جينات NK-2، يُعد عامل النسخ NKX2-5 الأكثر ارتباطًا بنمو القلب، ويمكن أن تؤدي العيوب في هذا الجين إلى عيوب خلقية في القلب ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر، عيوب الحاجز الأذيني. ^{[ 12 ]} يُعبر عن NKX2-5 في الخلايا القلبية السلفية، وهذا التعبير ضروري لنمو القلب بشكل سليم. ^{[ 13 ]} في الفئران المُعدلة وراثيًا التي تم فيها تعطيل جين NKX2-5 ، وُجد أن هذه الفئران تُعاني من عيوب خلقية في القلب نتيجة لتغير التعبير الجيني. ^{[ 14 ]} في حالة فقدان وظيفة NKX2-5، أظهرت الفئران زيادة في معدل ضربات القلب وانخفاضًا في تباين معدل ضربات القلب. ^{[ 15 ]} يشير هذا الاكتشاف إلى أن NKX2-5 ضروري لتكوين القلب بشكل سليم، وكذلك لوظيفته السليمة بعد التكوين. كما ثبت أن NKX2-5 يرتبط بمحفز FGF-16 وينظم تعبيره. تشير هذه النتيجة إلى أن NKX2-5 متورط في إصابة القلب عبر تأثيرات سامة للخلايا. ^{[ 16 ]}

أثناء التكوين الجنيني، يُعبَّر عن جين NKX2-5 في خلايا الأديم المتوسط ​​القلبي المبكرة في جميع أنحاء البطين الأيسر والأذين. في المراحل المبكرة من تكوين القلب، تتجمع الخلايا السلفية القلبية من الهلال القلبي على طول الخط الوسطي البطني للجنين النامي، مُشكِّلةً الأنبوب القلبي الخطي. في الفئران المُعدَّلة وراثيًا التي تفتقر إلى جين Nkx2-5، يتوقف نمو القلب عند مرحلة الأنبوب القلبي الخطي، ويتعطل التكوين المورفولوجي الحلقي.

ثبت أن NKX2-5 يتفاعل مع GATA4 ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} و TBX5 ^{[ 17 ] [ 20 ]} . يُعد NKX2-5 عامل نسخ يُنظم نمو القلب من الهلال القلبي في الأديم المتوسط ​​الحشوي لدى الإنسان ^{[ 21 ]} . يعتمد NKX2-5 على مسار JAK-STAT ^{[ 22 ]} ويعمل بالتنسيق مع عوامل النسخ MEF2 وHAND1 وHAND2 لتوجيه عملية تكوين القلب خلال المراحل المبكرة من نموه. يُعادل NKX2-5 في الفقاريات جين "tinman" في ذبابة الفاكهة، ويُنشط جين MEF2 مباشرةً للتحكم في تمايز خلايا عضلة القلب. يعمل NKX2-5 ضمن حلقة تغذية راجعة إيجابية مع عوامل النسخ GATA لتنظيم تكوين خلايا عضلة القلب. يؤثر جين NKX2-5 على عاملي النسخ HAND1 وHAND2 اللذين يتحكمان في التطور غير المتناظر الأساسي لبطيني القلب. وقد ثبت أن لهذا الجين دورًا في نظام التوصيل الكهربائي للقلب بعد الولادة. ^{[ 23 ]} كما يشارك NKX2-5 في الآليات الداخلية التي تحدد مصير خلايا البطين والأذين. أثناء تكوين حجرات البطين، يُعدّ كل من NKX2-5 وNKX2-7 ضروريين للحفاظ على هوية خلايا عضلة القلب. ويؤدي تثبيط أيٍّ من الجينين إلى تحوّل خلايا عضلة القلب المتمايزة نحو هوية الأذين. وقد رُبطت طفرة NKX2-5 أيضًا بتسمم الحمل، على الرغم من أن الأبحاث لا تزال جارية في هذا المجال. ^{[ 24 ]}

• NKX2-5+بروتين،+بشري في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .