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NIH研究人员发现Rett综合征基因充满惊喜

新闻发布

2008年5月29日,星期四

由美国国立卫生研究院(NIH)资助的一项研究改变了科学家对Rett综合征的理解,Rett综合征是一种导致自闭症行为和其他致残症状的遗传性疾病。直到现在,科学家还认为Rett综合征背后的基因是其他基因的“关闭”开关或阻遏物。但是今天发表在《科学》杂志上的这项新研究表明,这是惊人的大量基因的“接通”开关。

Rett综合征是由MECP2基因的缺乏引起的。它几乎只发生在女孩身上,并在她们学习走路时剥夺了他们的语言,认知和精细运动技能。拥有多余的MECP2副本也可能导致类似Rett的症状。

通过操纵小鼠中MECP2基因的拷贝数,这项新研究的作者发现它可以控制成千上万的其他基因,从而抑制了某些基因,但激活了大多数基因。这项研究是由美国国立卫生研究院(NIH)的国家神经疾病和中风研究所(NINDS)和Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康与人类发展研究所(NICHD)资助的。

NIH主任医学博士Elias Zerhouni表示:“这项研究同时颠覆了有关MECP2相关疾病疾病过程的流行观点,并暗示了新的治疗策略。”

Rett综合征主要发生在女孩中,因为MECP2基因位于X染色体上。在男孩中,只有一个X而不是女孩的两个X的男孩中,缺乏MECP2往往会导致婴儿期死亡。患有瑞特综合症的女孩往往会正常发展直至大约一岁,然后在语言,认知和运动技能方面退化。他们失去了所学的语言以及熟练的手部动作,而这些动作被重复的扭动和拍手所取代。其他常见特征包括癫痫发作,发育迟缓和大脑小,情绪障碍和睡眠问题。

MECP2的重复与另一种综合征相关,后者可能导致男孩出现Rett样症状,有时甚至导致智力低下。

这项新研究的主要作者,休斯敦贝勒医学院的教授,霍华德·休斯医学研究所的研究员胡达·佐格比说,MECP2在基因阻抑和激活中的双重作用“令人惊讶”。 Zoghbi博士领导的团队于1999年首次将MECP2缺乏症与Rett综合征联系起来,这也是美国国立卫生研究院(NIH)资助的一项工作。许多证据表明MeCP2蛋白是一种基因阻遏物,这就是包括Zoghbi博士在内的本领域专家在过去10年中如何定义其功能的方式。

Zoghbi博士无意质疑该定义。她感兴趣于比较Rett综合征和MECP2复制综合征,以及将其添加到已知受MECP2调控的少数基因列表中。

为此,她和她的团队分析了MECP2缺乏症小鼠和MECP2重复(MECP2 +)小鼠大脑中的基因活性模式。先前的研究表明正常小鼠和MECP2突变小鼠的大脑之间只有细微的差别,但是这些研究测量了整个大脑的基因活性。 Zoghbi博士的研究小组专注于下丘脑的大脑区域,该区域已知会产生影响生长,情绪和睡眠觉醒周期的激素-所有这些通常在Rett综合征中会脱轨。

他们的分析显示,在两种小鼠模型中有近2600个基因被错误调节,且模式相反。大约2200个基因的活性在MECP2缺陷型小鼠中下降,在MECP2 +小鼠中猛增,表明MECP2是这些基因的激活剂。大约有400个基因显示出相反的模式,表明MECP2是这些基因的阻遏物。

在其他实验中,研究人员证实了MeCP2蛋白直接与几种靶基因结合。他们还发现了MeCP2与另一种称为基因激活剂的蛋白质协同作用的证据。在MeCP2激活的基因中,研究人员发现许多编码神经肽的蛋白,这些蛋白是神经细胞分泌的蛋白。

佐比说,所有这些结果给未来的研究带来了许多挑战和机遇。研究人员可以针对MeCP2的靶基因,设计出针对Rett综合征和MECP2复制综合征的有效疗法,但首先,他们必须知道哪些靶基因与神经功能最相关。同样,鉴于这两种疾病具有相反的基因活性谱,它们可能不会对相同的疗法产生反应。

Zoghbi博士说,理想的治疗方法应更接近MECP2本身。

佐比说:“我们知道MeCP2蛋白对于协调神经元中的基因表达很重要。” “为治疗这种疾病,我们可能需要寻找一种重新协调基因表达的方法。挑战在于确定MeCP2的直接中尉,并让他们在MeCP2不起作用时接任。”

NINDS( http://www.ninds.nih.gov )是美国对大脑和神经系统进行生物医学研究的主要支持者。 NICHD( http://www.nichd.nih.gov/ )赞助出生前和出生后的发育研究;孕产妇,儿童和家庭健康;生殖生物学和人口问题;和医疗康复。有关Rett综合征的更多信息,请访问http://www.ninds.nih.gov/disorders/rett/rett.htmhttp://www.nichd.nih.gov/health/topics/Rett_Syndrome.cfm

关于美国国立卫生研究院(NIH):美国国立卫生研究院(NIH)是美国的医学研究机构,包括27个研究所和中心,并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础,临床和转化医学研究的主要联邦机构,并且正在调查常见和罕见疾病的病因,治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息,请访问www.nih.gov

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参考

Chahrour M。 “ MeCP2是神经系统疾病的主要贡献者,它激活并抑制了转录。”科学,2008年5月30日。

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