与蛋白质运输基因有关的癫痫性脑病
研究人员将令人衰弱的神经系统疾病联系在儿童中,通过控制神经元细胞内的蛋白质运动来调节神经元发展的基因中的突变。
由彼得·麦克弗森领导的麦吉尔大学蒙特利尔神经学研究所和医院的科学家,以及沙特阿拉伯、约旦、德国的合作者,以及儿童医院和多伦多大学的科学家,发现一种严重的癫痫性脑病是由基因DENND5A的隐性功能缺失突变引起的。他们的研究结果发表在美国人遗传学杂志11月17日。
癫痫性脑病是一种罕见但毁灭性的癫痫亚形态,导致来自出生的儿童的严重心理和身体残疾。它通常由大脑的发展不当引起。具有癫痫脑病的个体由Dennd5a的突变引起的脑部结构中的严重异常以及大脑中的钙化和改变的面部特征。
研究人员对来自两个家庭的癫痫脑病的三个孩子进行了全面的exome测序,其中一个来自沙特阿拉伯和另一个来自约旦。两个家庭都是血缘的,这意味着父母彼此相关。这大大增加了机会罕见突变那些是隐性的,不会对父母造成伤害的基因在孩子身上表现出来。整个外显子组测序,以及广泛和复杂的基因分析,揭示了这一点隐性突变在DENND5A基因中,沙特家族和约旦家族有不同的突变,但在相同的DENND5A基因中。他们发现DENND5A的突变导致DENND5A蛋白的缺失,导致中枢神经系统发育不足。DENND5A基因表达的蛋白质在神经系统中处于最高水平,特别是在大脑发育时,这证实了基因突变导致癫痫性脑病的证据。
研究人员发现,DENND5A蛋白控制被称为神经营养因子的关键发育因子受体的运动。DENND5A功能的破坏导致这些受体水平的改变,这可以解释为什么DENND5A缺失导致患者严重的神经发育缺陷。
癫痫影响世界人口的约3%,癫痫脑病是一种罕见的疾病的亚形。很难说有多少癫痫患有患者患有DENND5A突变,但现在该基因已被确定为原因,世界各地的研究人员可以开始测试该基因中突变的患者。
这一发现也提高了我们对神经元发展。观察到Dennd5a中的功能丧失突变导致癫痫脑病变表明,Dennd5a蛋白控制膜贩运途径对正常神经元发育至关重要,并加强细胞中蛋白质贩运过程对正常神经元发育和功能至关重要的论证。
“我们的研究表明了膜转运在神经元发育中的重要性,并为这种疾病类型提供了一种新的病理生理机制。这将允许世界各地的医生测试是否突变该研究的主要作者韩灿帅(Chanshuai Han)博士说。
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