导入酵母NDI1基因减少鱼藤酮诱导的分化型帕金森病细胞模型的损伤

目的探讨导入酵母NDI1基因能否替代人功能缺陷的线粒体复合体Ⅰ,为复合体Ⅰ功能障碍所致散发型帕金森病(PD)的基因治疗提供研究基础。方法将表达酵母NDI1的重组腺相关病毒(rAAV-NDI1)感染鱼藤酮诱导的分化型帕金森病细胞模型。设DMSO+空载、鱼藤酮+空载、鱼藤酮+NDI1共3组。用Western blot、免疫荧光染色、氧耗测定、ATP含量测定、ROS测定等方法检测细胞病理学、线粒体功能方面指标。结果鱼藤酮+NDI1组较鱼藤酮+空载组,细胞形态明显改善,细胞存活率显著上升(P<0.05),pS129α-突触核蛋白、全细胞自噬显著下降(P<0.05,P<0.001);复合体Ⅰ依赖性氧耗显著升高(P<0.01),细胞总ATP合成、线粒体氧化磷酸化偶联的ATP合成显著上升(P<0.01),线粒体ROS、线粒体自噬显著降低(P<0.01,P<0.001)。结论导入酵母NDI1基因可以在鱼藤酮诱导的分化型帕金森病细胞模型中,替代性弥补复合体Ⅰ的功能缺陷,对细胞病理学、线粒体功能的损伤具有改善作用。

遗传性骨性Ⅲ类错颌家系的全外显子组测序分析发现ADAMTSL1基因的新位点错义突变

目的本研究旨在为遗传性骨性Ⅲ类错颌的风险基因突变及复杂遗传背景提供更多依据,进而可以为再生风险的产前诊断提供参考。方法对1个家族性骨性Ⅲ类错颌家系中患者进行全外显子组测序,设置合理条件对变异的注释进行筛选,并筛选下颌前突或骨性Ⅲ类错颌相关基因突变。对疾病相关基因突变进行进一步的生物信息学分析。Sanger测序验证患者的疾病相关基因突变并检测核心家庭成员的基因。结果在患者Ⅲ3、Ⅳ2的所有变异中,采用3个条件(突变有害性为高级,且突变质量值为高度或中度,且在HGMD数据库中突变涉及下颌前突)筛选后,仅发现ADAMTSL1基因的c.G1696A错义突变。这个基因突变位点是本研究首次报道的。该新位点(p.E566K)位于ADAMTSL1蛋白的关键结构功能域。多数软件预测该基因新位点突变为有害。该基因突变为常染色体显性遗传,但外显率不完全。结论本研究建立了从全外显子组测序结果中筛选下颌前突或骨性Ⅲ类错颌相关基因的合理、可行方法,具有实际推广应用价值。本研究报道了与骨性Ⅲ类错颌相关的ADAMTSL1基因的新位点错义突变。本研究结果可以为遗传性骨性Ⅲ类错颌的风险基因突变提供更多依据,进而可以为家系中再生风险的产前诊断提供参考。

针对线粒体复合体Ⅰ基因突变的Leigh综合征细胞模型的基因治疗研究

该研究旨在探讨转导酵母NDI1基因对线粒体ND1基因突变的Leigh综合征细胞模型的恢复效果,从而为线粒体复合体I基因突变所致Leigh综合征的基因治疗提供研究基础。已知线粒体复合体Ⅰ的ND1基因的m.3697G>A突变是Leigh综合征的致病突变之一。该研究采用已构建的携带该ND1基因突变的胞质杂合细胞作为线粒体复合体I基因突变的Leigh综合征细胞模型,将酵母NDI1基因的重组慢病毒转导至该细胞模型中表达NDI1蛋白(即酵母复合体I),检测NDI1蛋白对线粒体复合体I各方面功能的恢复效果。酵母NDI1基因转导该细胞模型后能高效表达并定位于线粒体。转导酵母NDI1基因可以恢复复合体I酶活性(外源酵母复合体Ⅰ的补偿)、线粒体有关的氧耗水平、线粒体偶联效率、线粒体有关的ATP水平,并且可以降低线粒体氧化应激水平、线粒体自噬水平。在线粒体复合体Ⅰ基因突变的Leigh综合征细胞模型中,酵母复合体Ⅰ可以替代性补偿线粒体的氧化磷酸化功能,并且可以缓解线粒体的氧化应激和自噬状态。该研究结果可以为线粒体复合体Ⅰ基因突变所致Leigh综合征的基因治疗提供研究基础。