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PMM2-CDG 是一种因 PMM2 基因突变引发的罕见病，目前缺乏有效治疗手段。研究人员敲除Arg141His/Phe119LeuPMM2 患者成纤维细胞中的PMM1，发现可提升 Glc-1,6-P2水平，改善糖基化。这为 PMM2-CDG 治疗提供了新方向。
在生命的微观世界里，细胞的正常运作依赖于各种精细的生物化学反应，而糖基化就是其中极为重要的一环。磷酸甘露糖变位酶 - 2（PMM2）在糖基化过程中扮演着关键角色，它能催化甘露糖 - 6 - 磷酸（Man-6-P）转化为甘露糖 - 1 - 磷酸（Man-1-P），从而启动 N - 糖基化途径。然而，当 PMM2 基因发生突变时，就会引发先天性糖基化障碍（PMM2-CDG）。这是一种罕见的常染色体隐性遗传病，患者体内 N - 糖蛋白上的聚糖链缺失或表达不足，给患者的健康带来极大危害。
目前，PMM2-CDG 尚无治愈方法，现有的治疗手段仅仅聚焦于症状管理和并发症预防。并且，药物研发面临诸多困境，比如缺乏可靠的生物标志物和合适的细胞模型，疾病表型复杂多样，即便携带相同基因突变的患者，临床症状也存在很大差异，同时修饰基因也会对疾病表型产生影响。
为了攻克这些难题，来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们致力于探索提高细胞内葡萄糖 - 1,6 - 二磷酸（Glc-1,6-P2）浓度对 PMM2-CDG 的影响。研究人员推测，减少由磷酸甘露糖变位酶 - 1（PMM1）催化的 Glc-1,6-P2水解，或许能够提升细胞内 Glc-1,6-P2的浓度。基于此，他们运用 CRISPR/Cas9 技术，敲除了Arg141His/Phe119LeuPMM2 患者来源的成纤维细胞中的PMM1基因，并深入研究其带来的一系列效应。
该研究发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research》上，为 PMM2-CDG 的治疗带来了新的曙光。
研究人员开展研究时，主要运用了以下几种关键技术方法：首先是 CRISPR/Cas9 基因编辑技术，用于敲除PMM1基因；其次是质谱分析，包括对 N - 糖基化谱的分析、蛋白质组学分析，以探究蛋白质表达变化；再者是核磁共振光谱，用于代谢组学分析，研究代谢物的变化；此外还进行了细胞黏附实验，检测细胞黏附能力的变化 。
研究结果如下：
- -/-PMM1细胞系验证：通过 qPCR 和免疫印迹实验证实，敲除PMM1后，PMM1 mRNA 和蛋白几乎检测不到，且双磷酸酶活性显著降低，Glc-1,6-P2水平明显升高，而 PMM2 蛋白含量无显著变化。
- 敲除PMM1减轻 PMM2-CDG 成纤维细胞的糖基化缺陷：利用 MALDI-TOF MS 分析不同细胞系的 N - 糖基化谱，发现敲除PMM1后，PMM2 缺陷的成纤维细胞中形成了更多复杂的聚糖，高甘露糖型 N - 聚糖占比下降，复杂聚糖水平上升，这一结果与野生型 PMM2 和 PMM2-CDG 细胞系的比较结果相似。
- PMM2-CDG 生物标志物在-/-PMM1中得到改善：分析潜在的 PMM2-CDG 生物标志物，发现 PTX3 总含量降低，且低分子量条带减少；LAMP1 的含量和分子量均增加；溶酶体酶活性普遍升高，这些变化都表明糖基化得到了改善。
- 蛋白质组学分析揭示内质网和细胞外基质差异：基于质谱的蛋白质组学分析显示，敲除PMM1后，细胞内和分泌的蛋白质组发生了变化，许多细胞外基质蛋白和内质网相关蛋白表达下调，细胞黏附能力也发生改变。
- 代谢组学分析：通过核磁共振光谱结合多元统计分析，发现敲除PMM1后，核苷酸糖代谢和谷胱甘肽代谢等途径受到显著影响，一些代谢物的比值变化与 PMM2-CDG 患者的 MRI 结果相关。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，虽然目前 PMM2-CDG 仍然无法治愈，但他们的研究表明，PMM1敲除引起的变化可能与 Glc-1,6-P2浓度增加有关。尽管无法完全排除代谢细胞反应的影响，但研究结果支持了 Glc-1,6-P2调控对 PMM2-CDG 的潜在作用。这为未来的研究指明了方向，一方面可以通过化学修饰或脂质体给药的方式外源性给予 Glc-1,6-P2；另一方面可以通过抑制 PMM1 磷酸酶的活性来提高内源性 Glc-1,6-P2的浓度。这一研究成果为 PMM2-CDG 的治疗提供了新的思路和潜在的治疗靶点，有望推动相关药物的研发，为 PMM2-CDG 患者带来新的希望 。
