多囊蛋白孔螺旋的致病变异引发不同类型的离子通道功能障碍

解析ADPKD致病基因变异的通道分子机制 ——PNAS 2025年最新原创研究解读 一、学术研究背景与科学意义 常染色体显性多囊肾病(Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease,ADPKD)是全球最常见的单基因遗传疾病之一,影响着数以百万计的人群。ADPKD的发病机制与肾源性多囊蛋白(Renal Polycystins)PKD1和PKD2的基因变异密切相关,而这两种多囊蛋白作为离子通道亚基,在细胞的主要纤毛(Primary Cilia)中发挥核心作用。尽管近年来对ADPKD的研究不断深入,但由于PKD1和PKD2病变变异种类繁多,大多数致病性变异对蛋白结构及功能的具体影响仍然缺乏直接证据和系统阐释。 ADPKD目前尚无根治性药物,临床治疗多以对症...

多种致病性多囊蛋白孔螺旋变体引起不同类型的通道功能障碍机制解析

一、研究背景与科学意义 常染色体显性多囊肾病(Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease, ADPKD)是一种常见的单基因遗传性肾病,影响全球数以百万计的人口。ADPKD主要由肾多囊蛋白家族(尤其是PKD1和PKD2基因)编码的通道亚基变异所致,这些蛋白在肾集合管上皮细胞的初级纤毛(primary cilia)中起着关键的离子通道作用。 长期以来,虽然ADPKD作为“通道病”(channelopathy)和“纤毛病”(ciliopathy)已被学界所认同,但大多数致病基因变异如何具体影响多囊蛋白(polycystins)结构和功能,特别是对离子通道的装配、门控(gating)以及定位于细胞初级纤毛中的交通过程,尚缺乏详细的机制解释。目前针对ADP...

人类睑板腺和结膜上皮细胞的离子和水转运模型

人类眼表离子与水分转运的模型研究 背景介绍 眼表(ocular surface)在人类生理和疾病中扮演着至关重要的角色,尤其是泪膜(tear film)的稳定性和成分对眼表健康有着直接影响。泪膜由三层组成:外层脂质层(由睑板腺分泌)、中间水样层(由泪腺分泌)和内侧黏液层(由结膜上皮细胞分泌)。泪膜的功能包括提供光滑的光学表面、清除异物以及抵御微生物入侵。眼表功能的异常或缺陷可能导致干眼症(dry eye)等疾病。然而,尽管眼表的重要性不言而喻,关于眼表上皮细胞中离子通道(ion channels)的表达、特性和调控机制的研究却相对匮乏。现有的研究大多依赖于大鼠、小鼠或兔子的动物模型,而关于人类眼表上皮细胞的研究则较为少见。 为了填补这一研究空白,来自法国Poitiers大学、Poitiers...

NOMPC离子通道铰链形成启动机械感觉的弹簧门

NOMPC离子通道铰链形成门控弹簧启动机械感觉 学术背景 机械感觉是生物体感知外界机械刺激并转化为电信号的过程,这一过程在触觉、听觉、重力感知以及内脏和肢体运动中起着至关重要的作用。机械感觉的起始依赖于机械敏感的离子通道(Mechanosensory Transduction Channels, MET通道),这些通道通过门控弹簧(gating spring)将机械力传递到通道的闸门,从而控制通道的开闭。门控弹簧的弹性使得通道能够在机械刺激的作用下在开闭状态之间切换。 长期以来,科学界对门控弹簧的分子身份存在争议。大部分研究聚焦于力传递蛋白如锚蛋白(ankyrin)重复结构域,认为它们可能充当门控弹簧。然而,这些假设缺乏直接的实验证据。本研究通过结合蛋白质结构域复制、机械测量、电生理学、分子...

SCN2A 变异导致的临床表型谱扩展及其功能相关性研究

SCN2A相关疾病的失调功能与临床表型扩展谱相关 本文由Anne T. Berg、Christopher H. Thompson、Leah Schust Myers、Erica Anderson、Lindsey Evans、Ariela J. E. Kaiser、Katherine Paltell、Amanda N. Nili、Jean-Marc L. Dekeyser、Tatiana V. Abramova、Gerry Nesbitt、Shawn M. Egan、Carlos G. Vanoye与Alfred L. George Jr.等学者撰写。本文发表于2024年4月23日,发布在《Brain》期刊上。研究由多家机构联合进行,包括Northwestern University Fein...