外显子组测序在人类疾病中的应用

据估计,约85%的人类遗传变异集中在蛋白编码区,因此对全部的蛋白编码区(外显子组)进行重测序,可以快速、有效地鉴定人类疾病遗传变异。以往鉴定孟德尔遗传病的致病基因多采用连锁分析结合候选定位克隆的方法,不仅耗时长,而且成功率低。2009年,科学家第一次应用外显子组测序在4名弗里曼谢尔登综合征(常染色体显性遗传病)中发现了位于MYH3中的点突变,显示出外显子组测序在孟德尔遗传病致病基因鉴定中的强大功效。就复杂疾病而言,传统的关联研究,包括全基因组关联研究(GWAS),虽然鉴定了大量的常见变异,但对低频变异和罕见变异的检测能力十分有限;深度测序的发展为解决上述问题提供了良好的契机。文章就外显子组测序在人类疾病中的应用进行了综述。

α-突触核蛋白的核易位机制及其功能

α-突触核蛋白(alpha-synuclein,α-Syn)是一种脑内含量丰富的可溶性蛋白质,既能参与正常突触功能的维持和囊泡运输,又与多种神经退行性疾病有关,然而其确切的功能目前仍未完全清楚。已有研究表明,在生理条件下,α-突触核蛋白主要定位在细胞质中,少部分能定位在细胞核中,具有多种生物学功能。在帕金森病(Parkinson’s disease,PD)、阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)患者大脑及氧化应激的细胞中,均发现α-突触核蛋白趋向于向细胞核中聚集。α-突触核蛋白核易位受到多种因素的精密调控,除自身氨基酸序列外,还受到其129位丝氨酸磷酸化(S129)水平、点突变(A53T,A30P,G51D)、细胞内Ca2+水平的影响,以及核输入蛋α(importin-α)、三结构域蛋白28(tripartite motif-containing protein 28,TRIM28)等多种蛋白质的精密调控,其异常的核易位则与细胞毒性相关。核易位的α-突触核蛋白能和组蛋白去乙酰化酶及组蛋白甲基化酶相互作用,从而改变组蛋白乙酰化和甲基化水平,最终影响染色质的稳定性。此外,α-突触核蛋白能与DNA相互作用,从而改变DNA构象、参与DNA损伤修复及基因表达调控。本文综述了α-突触核蛋白的结构特征,生理及病理条件下的细胞核内定位现象,详细的核易位机制及其在胞核中的功能研究进展,将有助于了解α-突触核蛋白生理功能及其在疾病发生发展中的作用。

骨髓间充质干细胞移植治疗帕金森病的研究进展

帕金森病是一种中枢神经系统退行性疾病,尽管目前对于帕金森病的研究发展迅速,但是传统的药物治疗只能相应缓解症状,不能阻止疾病的进展,而手术治疗相对危险,且副作用大。骨髓间充质干细胞移植治疗帕金森病目前已成为这一领域的研究主题之一,由于骨髓间充质干细胞不仅具备多向分化潜能和自我更新能力,还可以作为基因载体治疗帕金森病,是现代神经生物学研究的热点之一,具有广阔的应用前景。该文就骨髓间充质干细胞移植治疗帕金森病的研究进展作一综述。

新生乳鼠侧脑室注射rAAV2/9递送SNCA构建全脑转基因鼠

目的快速高效地构建一种人源SNCA(hSNCA)的全脑转基因鼠,并初步探究α-突触核蛋白过表达对小鼠中枢神经系统的影响。方法对新生乳鼠进行双侧侧脑室(intracerebroventricular,ICV)注射携带人源SNCA-EGFP或EGFP的重组腺相关病毒2/9(recombinant adeno-associated virus2/9,rAAV2/9)(1.5×10^(13) genome copies(GC)/mL),在2周和3个月龄用免疫荧光及Western blot检测α-突触核蛋白的表达模式及亚细胞定位,并用免疫荧光及免疫组化探究星形胶质细胞、小胶质细胞及病理性α-突触核蛋白的变化。结果用rAAV2/9侧脑室注射的方式成功构建了hSNCA全脑转基因鼠,α-突触核蛋白在整个脑中广泛表达,且趋向于在嗅球、皮层、海马、间脑及中脑中高表达。进一步研究发现,在嗅球、皮层、海马的CA2/3区及小脑的浦肯野细胞中观测到α-突触核蛋白在神经元胞核中表达的现象,α-突触核蛋白过表达引起了胶质增生。此外,在嗅球及大脑皮层检测到α-突触核蛋白Ser129磷酸化(pS129)及聚集。结论快速成功地构建了一种hSNCA全脑转基因小鼠模型,其α-突触核蛋白持久地高表达,并出现胶质增生和病理性α-突触核蛋白表达的现象,为研究α-突触核蛋白的生理功能及其在帕金森病(Parkinson’s disease,PD)中的作用奠定一定的基础。