有些人为什么智力缺陷？

　　

GPI锚缺陷会导致智力受损、运动障碍和发育迟缓典型表现。波恩大学和马克斯•普朗克分子遗传学研究所的研究人员利用基因工程的方法制造出了一种能模仿这些病人的小鼠。在动物模型中，GPI锚定缺陷中，基因突变会损害大脑突触上刺激的传递。这可以解释与疾病相关的损害。研究结果发表在《PNAS》上。

就像船只在风暴和海浪中锚定在海床上一样，GPI锚（GPI=糖基磷脂酰肌醇）确保特殊蛋白质能附着在活细胞的外面。如果GPI锚基因突变而不能正常工作，细胞间的信号传递和运输就会中断。

波恩大学医院基因组统计和生物信息学研究所的Peter Krawitz博士解释说，在GPI锚缺陷中大约有20到30个基因会发生改变。

在大多数欧洲患者中发现了PIGV基因的突变。它编码一种对GPI锚的合成非常重要的酶。柏林马克斯•普朗克分子遗传学研究所的研究人员和他们的同事利用CRISPR-Cas9，根据一个病人模型修改了小鼠的PIGV基因。“广泛的行为测试表明，这种小鼠模型非常接近地反映了在人类身上观察到的疾病。”

小鼠和人类病人有多相似？

动物表现出认知缺陷，就像病人一样。例如，他们表现出明显比没有这种突变的小鼠更差的空间取向，并且表现出改变的社会行为。“但它们特别善于交际，这是我们没有预料到的，”Rodríguez de los Santos报道。

研究表明，GPI锚缺陷患者在某些情况下也表现出这种社交能力。PIGV改变的小鼠也表现出昼夜节律的偏差到目前为止，这种症状似乎并不相关，但它肯定是在患者中描述的我们现在有一个罕见的案例，即小鼠模型的巨大相似性使科学家能够反向推断和重新评估患者的症状。

海马失调

研究人员从初步研究中得知，海马在GPI锚定缺陷中起主要作用。这种类似海马形状的大脑结构使人们能够获得记忆。研究人员研究了转基因小鼠海马的小胶质细胞和脑室下神经元。小胶质细胞是大脑中抵御入侵者的免疫细胞。脑室下神经元也负责记忆的恢复。“这两种细胞类型中的许多基因被错误调控，”Rodríguez de los Santos说。这可以解释为什么小鼠在测试中表现出定向问题。

研究人员研究了转基因小鼠海马的电场。“突触上的刺激传递受到了损害，”Krawitz说。“动物模型的结果表明，患者的智力缺陷可能与这种突触缺陷有关。”转基因小鼠对癫痫的易感性增加。与人类的另一个相似之处是：大约70%的GPI锚缺陷患者出现癫痫，同样可能是由突触缺陷引起的。Krawitz说：“这些观察结果和我们的小鼠模型为这方面的进一步研究开辟了全新的可能性。”

原文检索：A CRISPR-Cas9-engineered mouse model for GPI anchor deficiency mirrors human phenotype and exhibits hippocampal synaptic dysfunctions

（生物通：伍松）