亨廷顿病中的异常剪接伴随TDP-43活性破坏和m6A RNA修饰改变

亨廷顿病中的异常剪接与TDP-43功能失调及m6A RNA修饰改变 学术背景 亨廷顿病(Huntington’s disease, HD)是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病,主要表现为运动、认知和精神症状。该病由HTT基因中的CAG重复扩增引起,导致亨廷顿蛋白(huntingtin, HTT)中多聚谷氨酰胺重复序列的异常扩展。尽管HTT基因的突变机制已被广泛研究,但HD中RNA加工异常的机制仍不清楚。特别是,RNA剪接异常在HD中的具体作用尚未完全阐明。近年来,RNA结合蛋白(RNA-binding proteins, RBPs)和RNA修饰(如m6A甲基化)在神经退行性疾病中的作用逐渐受到关注。TDP-43(TAR DNA-binding protein 43)是一种在肌萎缩侧索硬化症...

蛋白质组学分析揭示遗传性额颞叶痴呆亚型的独特脑脊液特征

学术背景 额颞叶痴呆(Frontotemporal Dementia, FTD)是一组进行性神经退行性疾病,主要表现为行为改变、语言障碍或运动功能障碍。尽管FTD的发病率低于阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD),但它仍是早发性痴呆的主要原因之一。FTD的分子基础复杂,大多数病例可归因于额颞叶变性(Frontotemporal Lobar Degeneration, FTLD)病理,主要表现为Tau蛋白、TDP-43蛋白或FET蛋白的细胞包涵体。与AD不同,约三分之一的FTD病例具有遗传性,最常见的突变发生在GRN、C9orf72和MAPT三个基因上。这些基因突变分别导致TDP-43蛋白病和Tau蛋白病。 目前,FTD的诊断和治疗面临挑战,尤其是在缺乏特定生物标志物的...

反义寡核苷酸介导的MSH3抑制减少亨廷顿病iPSC衍生纹状体神经元中体细胞CAG重复扩增

ASO介导的MSH3抑制在亨廷顿病中的治疗潜力 学术背景 亨廷顿病(Huntington’s Disease, HD)是一种由亨廷顿基因(HTT)中CAG重复序列异常扩展所致的神经退行性疾病。这种扩展的CAG重复序列在体细胞中会随时间的推移进一步扩展,推动疾病的发作和进展。MSH3是一种DNA错配修复蛋白,它通过驱动CAG重复序列的体细胞扩展过程,影响HD的发病和进展。MSH3的功能丧失变异在人类中相对耐受,因此它被认为是一个潜在的治疗靶点。然而,目前对于MSH3抑制在HD中的具体作用机制及其治疗效果尚不十分明确。本研究旨在探索通过反义寡核苷酸(ASO)抑制MSH3表达是否能够有效减缓HD患者诱导多能干细胞(iPSC)来源的纹状体神经元中的CAG重复序列扩展,并评估其安全性。 论文来源 本论...

通过暂时抑制必需基因在体内扩展基因靶向肝细胞

基因治疗新突破:Repair Drive技术实现肝细胞体内扩增 学术背景 基因治疗是近年来医学研究的热点领域,尤其是针对肝脏疾病的基因治疗,由于肝脏在代谢中的核心作用,成为了研究的重要目标。尽管已有的基因编辑技术如CRISPR-Cas9在基因敲除方面取得了显著进展,但大多数肝脏疾病需要的是基因修复(correction)而非敲除(disruption)。然而,基因修复的效率和精确性在终末分化的肝脏细胞中非常有限,这严重限制了其临床应用。为了解决这一问题,研究团队开发了一种名为Repair Drive的新技术,旨在通过短暂抑制一个必需基因(essential gene),选择性地扩增经过同源定向修复(HDR, Homology-Directed Repair)的肝细胞,从而提高基因修复的效率。...

纤毛病理学:广泛纤毛网络解离导致蛋白质稳态和细胞命运转换引发严重原发性纤毛运动障碍

关于纤毛疾病的研究:CCDC39/CCDC40异二聚体在原发性纤毛运动障碍中的作用 学术背景 原发性纤毛运动障碍(Primary Ciliary Dyskinesia, PCD)是一种罕见的单基因遗传病,主要表现为慢性呼吸道感染、不育和器官偏侧缺陷。尽管已有超过50个与PCD相关的基因被鉴定出来,但CCDC39(卷曲螺旋结构域蛋白39)和CCDC40基因的变异尤其会导致严重的疾病表现,而这些表现仅靠纤毛运动功能丧失无法完全解释。本研究旨在探讨CCDC39和CCDC40基因变异对细胞功能的更广泛影响,特别是它们在纤毛组装和稳定性中的作用,以及这些变异如何导致严重的PCD症状。 论文来源 本研究由Steven L. Brody、Jiehong Pan等研究人员共同完成,研究团队来自Washing...

全基因组关联研究揭示前列腺特异抗原水平的新位点并改进跨血统群体的预测

多民族全基因组关联研究揭示前列腺特异性抗原水平的新位点并改善跨血统预测 研究背景与问题提出 前列腺特异性抗原(Prostate-Specific Antigen, PSA)是一种由前列腺分泌的蛋白质,其水平通常用于前列腺癌的筛查。然而,PSA水平不仅受前列腺癌影响,还可能受到良性前列腺增生、局部炎症或感染、前列腺体积、年龄和遗传因素的影响。因此,PSA筛查虽然在1994年被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于前列腺癌筛查,但其在降低前列腺癌特异性死亡率方面的益处是否超过过度诊断和治疗带来的危害仍存在争议。 研究表明,约20%到60%的筛查检测出的前列腺癌是过度诊断,即这些癌症不会在临床上表现出来或导致前列腺癌相关死亡。此外,估计需要邀请229人进行筛查,并诊断出9例前列腺癌才能预防1例死...

质子偶联叶酸转运蛋白失活突变及其功能恢复补偿突变的机制探讨

研究背景与问题提出 遗传性叶酸吸收不良 (Hereditary Folate Malabsorption, HFM) 是一种罕见的常染色体隐性遗传病,主要表现为肠道对叶酸的吸收障碍以及脑脊液中叶酸转运受阻。这种疾病是由于编码质子偶联叶酸转运蛋白(Proton-Coupled Folate Transporter, PCFT-SLC46A1)的基因发生功能丧失突变引起的。了解这些突变对PCFT结构和功能的影响对于揭示HFM的病理机制至关重要。 近年来,通过冷冻电镜技术获得了鸡源PCFT(Gallus Gallus PCFT, GPCFT)的高分辨率结构,其与人类PCFT(Human PCFT, HPCFT)具有58%的序列同源性。这为研究HPCFT的功能缺陷突变提供了新的契机。此前的研究主要依...

大规模全基因组测序研究中的多性状稀有变异分析统计框架

多重性状罕见变异分析的新框架:Multistaar 研究背景与问题阐述 随着下一代测序技术的进步和全基因组测序(Whole-Genome Sequencing, WGS)成本的降低,研究者们能够更深入地探讨罕见变异对复杂人类性状的影响。然而,单个性状分析方法在检测罕见变异关联时往往缺乏足够的统计功效,尤其是在面对多民族样本和复杂遗传结构的情况下。此外,许多遗传变异具有多重效应(pleiotropy),即一个基因可以影响多个性状,因此需要一种能同时分析多个性状的方法来提高检测能力。 现有的多性状罕见变异分析方法虽然显示了比单个性状分析更高的统计功效,但在处理大规模WGS数据时面临计算瓶颈,并且未能充分利用功能注释信息,导致解释力和统计功效的损失。为了解决这些问题,研究人员开发了一种新的统计框架...

实施HEvolution联盟衰老生物标志物倡议的建议

推动健康长寿:Hevolution联盟老龄化生物标志物倡议的实施建议 学术背景与研究动机 随着全球人口老龄化的加剧,人类平均寿命显著延长,但健康预期寿命(即健康生活年数)的增长却相对有限。这一趋势表明,尽管人们活得更久,但患病时间也相应增加。为了改变这种局面,医疗保健需要从单纯治疗疾病转向预防为主。Geroscience假说(衰老科学假说)提出,通过干预导致衰老的分子损伤,可以扩展健康预期寿命,从而阻止甚至逆转病态期的扩张。然而,要实现这一目标,必须开发可靠的生物标志物来评估生物年龄和衰老速度,并找到能够减缓生物衰老的干预措施。 Hevolution基金会于2021年成立,旨在推动健康寿命科学研究,提供资源支持创新性的衰老科学研究。该基金会的一项重要倡议是建立Hevolution联盟老龄化生...

5-HT 调控组蛋白血清素化和瓜氨酸化以驱动中性粒细胞胞外陷阱和肝转移

5-HT 调控组蛋白血清素化和瓜氨酸化以驱动中性粒细胞胞外陷阱和肝转移

5-羟色胺调控组蛋白修饰驱动肝癌转移的机制研究 学术背景 癌症转移是导致癌症患者死亡的主要原因之一,尤其是内脏器官的转移,如肝癌(liver metastasis)。神经内分泌肿瘤(neuroendocrine tumors, NETs)是一类具有高度转移潜力的肿瘤,其中神经内分泌前列腺癌(neuroendocrine prostate cancer, NEPC)和小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)等肿瘤的肝转移率较高,预后极差。尽管癌症转移的机制研究已取得一定进展,但神经内分泌肿瘤通过神经递质(neurotransmitter)与免疫细胞之间的相互作用促进转移的机制尚不明确。 5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)是一种重要的神...