NOD2基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
NOD2是固有免疫系统中的关键模式识别受体，其突变与克罗恩病、Blau综合征等疾病密切相关。
基因信息卡
| 基因符号 | NOD2 |
|---|---|
| 基因全名 | nucleotide binding oligomerization domain containing 2 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 16q12.1 |
| NCBI Gene ID | 64127 ncbi.nlm.nih.gov/gene/64127 |
| Ensembl ID | ENSG00000167207 |
| UniProt ID | Q9HC29 |
| OMIM ID | 605956 |
| HGNC ID | 7891 |
| 基因别名 | CARD15; CD; IBD1; BLAU; ACUG; CLR16.3; PSORAS1 |
基因功能与研究简介
NOD2基因编码NOD2蛋白，属于NOD样受体（NLR）家族，是固有免疫系统中的关键模式识别受体。NOD2主要表达于单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞以及肠道潘氏细胞等，能够识别细菌细胞壁中的胞壁酰二肽（MDP），激活NF-κB和MAPK信号通路，从而启动炎症反应和抗菌肽表达。NOD2在宿主防御、肠道微生态平衡和免疫调节中发挥重要作用。NOD2基因突变与多种疾病相关，包括克罗恩病（Crohn's disease）、Blau综合征（Blau syndrome）等。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 克罗恩病 | NOD2基因的常见变异（如R702W、G908R、1007fs）导致蛋白功能缺失或显性负效应，削弱对细菌MDP的识别和NF-κB激活，降低抗菌肽（如防御素）表达，破坏肠道屏障，促进炎症反应，与克罗恩病易感性显著相关。 | 已明确致病 |
| Blau综合征 | NOD2基因的错义突变（如R334W、R334Q）导致蛋白组成性激活，增强NF-κB信号，引起自身炎症反应，表现为肉芽肿性关节炎、皮炎和葡萄膜炎。 | 已明确致病 |
| 结节病 | NOD2基因多态性可能增加结节病风险，但证据尚不充分。 | 潜在关联 |
| 癌症 | NOD2突变可能影响肠道炎症相关肿瘤的发生，但证据有限。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肺 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 小肠 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 结肠 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 脾脏 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 血液 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| THP-1 | 暂无可靠数据 | 单核细胞系 |
| U937 | 暂无可靠数据 | 单核细胞系 |
| Caco-2 | 暂无可靠数据 | 结肠上皮细胞系 |
| HT-29 | 暂无可靠数据 | 结肠上皮细胞系 |
数据来源：Human Protein Atlas（proteinatlas.org）
突变与遗传变异
Hotspot Mutations
| 变体 | 类型 | 频率 | 功能描述 |
|---|---|---|---|
| R702W | SNV | 常见于克罗恩病（欧洲人群频率约5-10%） | Loss of Function |
| G908R | SNV | 常见于克罗恩病（频率约2-5%） | Loss of Function |
| 1007fs (c.3019dupC) | 移码突变 | 常见于克罗恩病（频率约5-10%） | Loss of Function |
| R334W | SNV | Blau综合征（罕见） | Gain of Function |
| R334Q | SNV | Blau综合征（罕见） | Gain of Function |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
功能缺失型突变，如R702W、G908R、1007fs，导致NOD2蛋白对MDP的识别或信号传导能力下降，削弱固有免疫应答。
Gain of Function（功能获得，GOF）
功能获得型突变，如R334W、R334Q，导致NOD2蛋白组成性激活，增强NF-κB信号，引发自身炎症。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
显性负效应突变，如1007fs可能产生截短蛋白，干扰正常NOD2功能，但具体机制尚需进一步研究。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004872 (receptor activity) | • GO:0005515 (protein binding) |
| • GO:0005737 (cytoplasm) | • GO:0005829 (cytosol) |
| • GO:0007165 (signal transduction) | • GO:0007254 (JNK cascade) |
| • GO:0008063 (Toll signaling pathway) | • GO:0009617 (response to bacterium) |
| • GO:0010002 (cardioblast differentiation) | • GO:0032496 (response to lipopolysaccharide) |
| • GO:0035556 (intracellular signal transduction) | • GO:0043123 (positive regulation of I-kappaB kinase/NF-kappaB signaling) |
| • GO:0045087 (innate immune response) | • GO:0051092 (positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity) |
相关通路
• NOD-like receptor signaling pathway (hsa04621)
• Cytosolic DNA-sensing pathway (hsa04623)
• Inflammatory bowel disease (IBD) (hsa05321)
• Tuberculosis (hsa05152)
• Measles (hsa05162)
• Influenza A (hsa05164)
• Hepatitis B (hsa05161)
• Herpes simplex infection (hsa05168)
• Epstein-Barr virus infection (hsa05169)
• Pathogenic Escherichia coli infection (hsa05130)
• Shigellosis (hsa05131)
• Salmonella infection (hsa05132)
• Yersinia infection (hsa05135)
• Chagas disease (hsa05142)
• Toxoplasmosis (hsa05145)
• Leishmaniasis (hsa05140)
• African trypanosomiasis (hsa05143)
• Malaria (hsa05144)
• Amoebiasis (hsa05146)
• Pertussis (hsa05133)
• Legionellosis (hsa05134)
• Inflammatory bowel disease (hsa05321)
蛋白质功能简介
NOD2蛋白由1040个氨基酸组成，包含N端两个CARD结构域、中央NACHT结构域和C端富含亮氨酸重复序列（LRR）结构域。NOD2通过LRR识别细菌肽聚糖中的MDP，通过NACHT结构域寡聚化，并通过CARD结构域与下游激酶RIPK2相互作用，激活NF-κB和MAPK信号通路，诱导炎症因子和抗菌肽表达。NOD2在肠道免疫中发挥关键作用，其突变导致功能异常，与克罗恩病和Blau综合征等疾病相关。
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