从新的角度认识这种可能导致失明的罕见遗传病

来源: 生物360 / 作者: 2021-04-08
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弹性假黄色瘤(PXE)是一种罕见的遗传病,其症状通常在青春期或成年早期表现出来。基因突变导致结缔组织中的弹性纤维断裂和钙化,并累及皮肤、视网膜和血管。视网膜的过度钙化会导致失明,而血管壁中的晶体会导致其失去弹性并发展成严重的血管疾病。

匈牙利罗兰大学(Eötvös Loránd University)的研究人员近日开发出一种新的动物模型来研究弹性假黄色瘤。根据发表在《Frontiers in Cell and Developmental Biology》上的最新研究,新模型帮助我们从新视角了解这种代谢疾病,也有助于候选药物的开发。

在这项研究中,匈牙利罗兰大学、森梅威思大学(Semmelweis University)及美国国家人类基因组研究所(NHGRI)的研究人员合作,利用斑马鱼(Danio rerio)这种常见的模式生物开发出弹性假黄色瘤的一个研究模型,以便更好地了解这种罕见的遗传病。

为什么斑马鱼是一种很好的动物模型?

弹性假黄色瘤通常发生在携带 ABCC6 基因突变的患者身上,该基因编码细胞膜转运蛋白。斑马鱼的基因组中有该基因的三个变体(旁系同源基因):abcc6a 位于 6 号染色体上,而 abcc6b.1 和 abcc6b.2 位于 3 号染色体上。利用新的测序方法对这三个变体进行深入分析后,人们发现只有 abcc6a 和 abcc6b.1 具有蛋白编码功能。相反,abcc6b.2 已经失去了它的作用,在斑马鱼的基因组中以假基因的形式存在。

罗兰大学领导的研究团队利用 CRISPR/Cas9 基因组编辑系统,成功地在两个编码蛋白质的 ABCC6 旁系同源基因中建立了突变系,以了解它们在斑马鱼体内是否具有协同效应。

此项研究的负责人 Máté Varga 表示:“让我们惊讶的是,只有 abcc6a 纯合子突变动物在钙化方面出现缺陷。这些缺陷可在幼虫阶段观察到,表明斑马鱼中该基因功能的丧失对钙化的影响与人类患者相似。在成年后,突变动物的骨骼系统严重扭曲。由于椎骨之间过度钙化,脊椎扭曲得很厉害。”

这种新模型有助于人们更好地了解这种代谢疾病,并为未来的临床研究提供了宝贵资源。研究人员可利用此次创建的突变体来筛选有望改善疾病症状的候选药物。

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A New Zebrafish Model for Pseudoxanthoma Elasticum

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