一种负责构建神经回路的基因有助于眼睛和耳朵的正常发育
近视是一种由眼球长度异常引起的视觉缺陷,在世界各地普遍存在。听力损失也相对普遍,9岁的人中有近1 / 500的人受到影响。日本理研脑科学研究所(RIKEN Brain Science Institute)的Jun Aruga与来自世界各地的同事合作,对少数受这两种缺陷影响的人进行了一项研究,现在揭示了一种基因在眼睛和耳朵的发育中起着重要作用。
大约十年前,Aruga的团队发现了一种特殊的基因SLITRK6,它只在感觉组织中活跃,包括眼睛、耳朵和大脑的丘脑区域。他解释说:“丘脑经常被描述为一个中介感觉信号处理的‘中继站’。”他的工作引起了注意遗传学家在美国和英国,他们发现了SLITRK6与人类近视有关的惊人证据听力损失Aruga建议三个团队合作探索这种联系。
英国团队发现了一个阿米什家庭,有三个兄弟姐妹的孩子表现出严重的近视和听力损失,而美国团队研究了一个土耳其家庭,有四个同样患有近视和听力损失的成年兄弟姐妹。使用两种不同的基因组分析每个团队都在SLITRK6基因中发现了遗传突变,这些突变似乎与这些感觉问题有关。对来自希腊的第三个家庭的后续研究发现了额外的SLITRK6突变,进一步支持了这一假设。
Aruga的团队随后进行了一系列实验,以确定这些突变对功能的影响。SLITRK6蛋白通常定位于细胞表面,在那里它有助于协调突触的形成和神经元增长.然而,突变版本的蛋白质不能到达膜(图1),并表现出功能受损。之前的实验表明,缺乏SLITRK6的小鼠听力受损,Aruga的团队继续检查这些动物的眼睛发育。他们惊讶地发现了之前被忽视的异常情况。这种基因缺陷导致眼轴长度增加,如图所示近视他说。
虽然眼睛和耳朵发育之间的这种联系是出乎意料的,但视网膜和内耳的毛细胞都具有相同的突触亚型,其形成可能由SLITRK6控制。在未来的研究中,Aruga希望探索SLITRK6功能的细节,以及它如何帮助确定成熟眼睛的结构。
更多信息:1.Tekin, M., Chioza, B. A., Matsumoto, Y., Diaz-Horta, O., Cross, H. E., Duman, D., kokota, H., Moore-Barton, H. L., Sakoori, K., Ota, M.等。SLITRK6突变导致人类和小鼠近视和耳聋。的临床研究杂志(2013)。dx.doi.org/10.1172/JCI65853