
深圳子科生物報(bào)道:
“我們現(xiàn)在能恢復(fù)部分聽(tīng)力,特別是較低頻率的聲音,并救活一部分感覺(jué)毛細(xì)胞,”美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)家耳聾和其他溝通障礙研究所(NIDCD)人類(lèi)分子遺傳實(shí)驗(yàn)室主任Thomas B. Friedman博士說(shuō)。“如果這種小分子藥物對(duì)人類(lèi)DFNA27型耳聾有效,那么它將有可能治療其他遺傳學(xué)漸進(jìn)性聽(tīng)力受損。”
十幾年前,F(xiàn)riedman博士和另一位項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)Robert J. Morell博士分析了一個(gè)被稱(chēng)為L(zhǎng)MG2大家族成員的基因組。耳聾在LMG2家族具有遺傳優(yōu)勢(shì),孩子只要從父母身上繼承1個(gè)有缺陷的基因拷貝,就會(huì)表現(xiàn)出聽(tīng)力受損。
研究人員將引起耳聾的突變鎖定在4號(hào)染色體的DFNA27區(qū)域,其中包含十幾個(gè)基因,但是,NIDCD團(tuán)隊(duì)一直未能找到確切的致病突變。
一個(gè)重要線(xiàn)索來(lái)自愛(ài)荷華大學(xué)近期報(bào)道的小鼠RE1沉默轉(zhuǎn)錄因子(RE1 Silencing Transcription Factor,Rest)導(dǎo)致DFNA27型漸進(jìn)性耳聾。
這篇《Cell》文章的作者Botond Banfi和Yoko Nakano認(rèn)為,內(nèi)耳感覺(jué)細(xì)胞的一種特殊機(jī)制調(diào)控著小鼠Rest,該調(diào)控機(jī)制對(duì)小鼠聽(tīng)力至關(guān)重要。
人類(lèi)基因組中含有與小鼠Rest匹配的版本,且位于DFNA27區(qū)。于是,愛(ài)荷華大學(xué)和NIDCD的研究人員聯(lián)手重新審視了DFNA27漸進(jìn)性耳聾的深層機(jī)理。
蛋白質(zhì)編碼序列來(lái)自基因外顯子的拼接組合,而基因的內(nèi)含子往往是被剪輯去掉的部分。因?yàn)镽est基因的外顯子4(exon 4)未被大多數(shù)細(xì)胞編寫(xiě)進(jìn) Rest mRNA,導(dǎo)致此前大多數(shù)研究都忽視了這一小段外顯子。正常功能的REST蛋白負(fù)責(zé)關(guān)閉只在極少數(shù)細(xì)胞類(lèi)型中才被激活的基因。
刪除小鼠Rest的外顯子4,內(nèi)耳毛細(xì)胞死亡,導(dǎo)致耳聾小鼠表型。經(jīng)檢測(cè),Banfi團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在毛細(xì)胞死亡前,許多本應(yīng)該活躍的基因被關(guān)閉了。于是,他們重新分析了LMG2家族的耳聾突變,發(fā)現(xiàn)由于突變靠近外顯子4,改變了外顯子4的邊界,與此同時(shí),毛細(xì)胞的REST失活。

“我們發(fā)現(xiàn),將外顯子4整合到REST mRNA上相當(dāng)于感覺(jué)毛細(xì)胞的一個(gè)開(kāi)關(guān),它能關(guān)閉REST,從而開(kāi)啟許多基因表達(dá),”Banfi說(shuō)。“這些基因的激活對(duì)毛細(xì)胞的存活以及聽(tīng)力都非常重要。”
利用外顯子4缺陷小鼠模型,研究人員發(fā)現(xiàn),REST主要通過(guò)一種被稱(chēng)為組蛋白去乙酰化的進(jìn)程抑制基因表達(dá)。于是,他們使用抑制這一過(guò)程的小分子藥物,下調(diào)REST的影響,結(jié)果成功使小鼠恢復(fù)了部分聽(tīng)力。
“該研究闡明了遺傳性耳聾的分子機(jī)制,”NIDCD科學(xué)主任Andrew J. Griffith說(shuō)。“順著這條遺傳線(xiàn)索,他們找到了治療人類(lèi)疾病的潛在新途徑。”
原文檢索:Defects in the Alternative Splicing-Dependent Regulation of REST Cause Deafness