近日,两项研究表明,CAPRIN1基因相关的某些疾病会对人们产生重大影响。
首先,有研究发现大脑中CAPRIN1蛋白的产生不足会导致障碍,包括自闭症谱系障碍、注意力缺陷多动障碍(ADHD)和语言障碍。此外,另一项研究发现CAPRIN1基因(CAPRIN1PL)中存在一种特定突变,该突变导致蛋白质异常积累,导致步态不稳和肌肉无力。这两项研究已发表在《
Brain
and
CellularandMolecularLifeSciences
》杂志上。
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图像:来自对照样本和CAPRIN1+/-细胞的神经元玫瑰花结的代表性图像。在这些结构中可以很容易地检测到CAPRIN1蛋白(洋红色)
研究小组确定了12名CAPRIN1基因突变的患者,他们的CAPRIN1蛋白只有正常人的一半。并且受影响的人都患有言语障碍,82%患有多动症,67%患有自闭症谱系障碍和其他神经发育障碍。
CAPRIN1的功能已在人类诱导多能干细胞的实验室实验中得到证实。研究人员把患者的CAPRIN1基因使用CRISPR/Cas9技术关闭,发现与没有突变的健康神经元相比,具有CAPRIN1突变的细胞会发展出故障电路,从而显示出电活动减少。相反,没有CAPRIN1突变的神经元发展成复杂的网络。
此外,该团队还发现了翻译的变化,这是无错误细胞形成和功能的最重要的细胞过程之一。事实上,由于翻译错误,突变神经元会在几天后开始退化并形成团块。这项研究的结果已发表在文章“
CAPRIN1haploinsufficiencycausesaneurodevelopmentaldisorderwithlanguageimpairment,ADHDandASD
”中,与没有突变的健康神经元相比,具有CAPRIN1突变的细胞会发展出缩短的过程和故障电路,从而显示出电活动减少。相反,没有CAPRIN1突变的控制神经元形成长过程,发展成复杂的网络。
在第二项研究中,研究人员使用GeneMatcher数据库识别来自不同家庭的三个孩子,他们在CAPRIN1基因的特定位置发生了新的点突变:位的脯氨酸到亮氨酸的氨基酸交换。所有三个孩子都表现出相同的症状早发性运动障碍(共济失调)、言语运动技能受损(构音障碍)、记忆障碍和肌无力。Wirth教授团队的博士研究员AndreadelleVedove表明,这种特定突变导致神经元细胞中出现许多蛋白质团块,类似于帕金森氏症、阿尔茨海默氏症或共济失调等其他神经退行性疾病,并且神经细胞的活性降低。该研究
“CAPRIN1PLcausesaberrantproteinaggregationandassociateswithearly-onsetataxia”
已发表于CellularandMolecularLifeSciences。这两项新的研究结果的出现对于患者的治疗有着重要的意义。