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在神经元细胞表达MECP2蛋白可挽救Rett综合症小鼠
【字体: 大 中 小 】 时间:2004年04月09日 来源:
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生物通讯:The Whitehead Institute of Biomedical Research in Cambridge的Rudolf Jaenisch昨天在PNAS(生物通注:Proceedings of the National Academy of Sciences)杂志网络版上介绍了将MeCP2蛋白导入有丝分裂后神经元MeCP2缺陷的突变小鼠中能够显著减轻瑞特综合症(生物通注:Rett Syndrome)
Rett综合症是一种严重影响儿童精神运动发育的神经系统疾病,于1966年由Andreas Rett首先报道,通常好发于小女孩。Rett综合症儿童在6到18个月表现正常,随后病童会有快速退化及发育迟缓的现象,比如失去语言能力和运动技巧,手部重复运动(如反复搓手)、阵发喘气、动作控制失常。这种罕见的复杂性神经系统疾病目前没有可行的治疗方法,最终患者会彻底丧失行为能力,生活完全依赖他人照顾。
在99年末研究人员发现MECP2基因的突变是导致Rett综合症的主要原因。(生物通注:MECP2基因指甲基化CPG结合蛋白2)这个基因称为的产物MeCP2蛋白是在调控基因表达方面扮演重要角色。这个基因在所有器官中都有表达,而在脑部表达量特别高。MeCP2蛋白的激活时序和中枢神经系统的成熟过程是吻合的,最近还有报道说这个蛋白可能参与神经元细胞之间的突触的形成,(生物通注:突触(synapse)是神经元传递信息的重要结构,它是神经元与神经元之间,或神经元与非神经细胞之间的一种特化的细胞连接,通过它的传递作用实现细胞与细胞之间的通讯。)其作用模式可能是一种活性依赖的基因表达(生物通附注:activity-dependent gene expression)。多个实验室证实在小鼠出生后神经细胞中的选择性突变MeCP2会导致小鼠出现类似Rett综合症的症状,这说明MeCP蛋白在神经元细胞成熟过程中起重要作用。
Rudolf Jaenisch博士设计了一个实验来确定Rett小鼠的神经元细胞是在哪一个点出现紊乱的。在胚胎时期神经元细胞快速分裂,当大脑细胞成熟后它们便停止分裂成为有丝分裂后细胞(生物通注:post-mitotic)。Jaenisch博士将MECP2基因和Tau基因偶联,Tau基因仅在有丝分裂后神经元细胞中表达。Mecp2突变小鼠表达了转基因Tau/Mecp2后没有出现任何类似Rett症状,而且神经发育正常。实验同时还提示,过多的MeCP2(生物通注:4—6倍)会引起严重的运动障碍。这个对实验非常重要。
实验结果提示一种可能:神经元在新生儿能够正常工作,当长期出于MeCP2蛋白缺失的环境中才表现出功能紊乱的现象。如果这个假设是成立的,那防止瑞特综合症发作的治疗措施就应该着手于新生婴儿。这个研究项目是由基金Rett Syndrome Research Foundation (RSRF) 和 the National Institutes of Health (NIH)资助的。RSRF对实验的进展表示满意,认为这可能为Rett综合症的防治和治疗带来新的希望。实验结果为将来的研究打下基础:Rett综合症是否可以逆转,以及如果可以则需要研究最适合的重新导入MeCP2的时机和步骤。(生物通Vivian)