科学家发现新神经发育综合征的遗传基础和分子机制

北卡罗来纳大学教堂山医学院的科学家及其同事证明，SPTBN1 基因的变异可以改变神经元结构，显着影响其功能并导致罕见的、新定义的儿童神经发育综合征。

北卡罗来纳大学细胞生物学系助理教授、北卡罗来纳大学医学院神经科学中心成员 Damaris Lorenzo 博士领导了这项研究，该研究今天发表在《自然遗传学》杂志上。Lorenzo 也是 UNC 医学院的 UNC 智力和发育障碍研究中心 (IDDRC) 的成员，是资深作者。

基因 SPTBN1 指示神经元和其他细胞类型如何制造 βII-血影蛋白，这是一种在神经系统中具有多种功能的蛋白质。携带这些变异的儿童可能会出现语言和运动发育迟缓以及智力障碍。一些患者接受了额外的诊断，例如自闭症谱系障碍、多动症和癫痫。鉴定导致这种广泛残疾的遗传变异是寻找该综合征治疗方法的第一个重要里程碑。

Lorenzo 首先从医学遗传学家 Queenie Tan 医学博士和遗传咨询师 Becky Spillmann 博士那里了解到携带 SPTBN1 变异的复杂神经发育表现的患者——这两位都是 NIH 资助的杜克大学未确诊疾病网络 (UDN) 站点的成员大学和自然遗传学论文的合著者。他们联系了与梅奥诊所 UDN 站点相关的遗传学家 Margot Cousin 博士，以及该研究的共同第一作者。Cousin 还从 SPTBN1 变异携带者那里收集了临床信息。其他临床遗传学团队了解了这些努力并加入了这项研究。

受 SPTBN1 变异影响的人群继续增长。Lorenzo 及其同事在去年夏天发表了初步研究结果的预印本后，就新病例与他们取得了联系。确定 SPTBN1 综合征等罕见疾病的遗传原因需要汇集多名患者的知识，以建立共同的临床和生物学模式。

“幸运的是，负担得起的基因测序技术的出现，以及数据库和网络的创建，以促进临床医生和研究人员之间的信息共享，大大加快了罕见疾病的诊断，”洛伦佐说。“从历史角度来看，βII-Spectrin 是 40 年前通过开创性工作共同发现的，我的 UNC 同事 Keith Burridge 博士和 Richard Cheney 博士以及我的博士后导师 Vann Bennett 博士在杜克。然而，它与疾病的联系直到现在我们才知道。”

βII-血影蛋白与神经元细胞骨架紧密相关 - 一个复杂的丝状蛋白网络，跨越神经元并在其生长、形状和可塑性中起关键作用。βII-血影蛋白形成一个扩展的支架网络，为膜提供机械完整性，并有助于协调整个神经元中分子复合物的正确定位。通过 2019 年发表在 PNAS 上的研究，Lorenzo 发现 βII-血影蛋白对于小鼠的正常大脑布线以及轴突中细胞器和囊泡的正确运输至关重要——轴突中的细胞器和囊泡是将信号从神经元传输到其他神经元的长延伸。βII-血影蛋白是促进神经元正常发育、维持和功能过程的一个组成部分。

标签： 遗传基础