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患这一眼病为何是男性青年居多?

浙大科研团队解开母系遗传眼病30年难解之谜

发布时间:2020-07-01来源:科技金融时报作者:林洁 柯溢能0

     Leber遗传性视神经病变(LHON)是一种常见的母系遗传疾病(女传男不传),通常表现为双眼无痛性的急性视力下降。据估算我国有10万余名LHON患者,其中尤以18~20岁的男性青年好发该疾病,正当韶华突然失明,往往令患者承受生理和心理的双重压力,家庭饱受其苦。此前,研究表明LHON主要由线粒体基因突变导致,但男性比女性好发的现象却是领域内30年的未解之谜。

  经过八年潜心研究,澳门新葡8455手机版遗传学研究所管敏鑫教授团队首次发现了X连锁核修饰基因PRICKLE3突变与线粒体基因突变协同作用引发LHON,解开了男性好发这一公认的未解之谜。近日,这项研究在国际知名期刊《临床研究杂志》上发表。

  1871年,德国眼科医生 Theodor Leber 首次发现了该疾病,其遗传特征表现为母亲会遗传此病给下一代,而父亲则不遗传。在病患的子女中,男性更容易发病,表现出视力低下的症状。

  近年来的研究中,研究者们通过分析不同种族人群的外显率,围绕男性好发等特点开展研究,结果显示X性染色体连锁的核修饰基因在LHON的致病机制中起关键作用,这也就意味着由母亲遗传给男孩的X染色体基因使其更容易发病。

  管敏鑫团队对200多个汉族LHON家系进行了系统性大规模的基因筛查,通过外显子测序技术、生物信息分析和功能验证发现了X连锁基因PRICKLE3。通过细胞水平、敲除实验鼠水平进行系统性功能分析,发现了PRICKLE3突变影响线粒体ATP合酶的组装、稳定性和功能,从而导致能量代谢异常。PRICKLE3突变和线粒体基因11778G>A突变协同作用,加重了线粒体能量代谢障碍,从而导致疾病发生。

  LHON主要由线粒体基因突变导致,而线粒体是细胞内重要的发电厂,源源不断地生产人体所需能量。整个发电过程像是水力发电,先将原料提高产生势能,进而来到发电机组,输出能量。此前的研究中线粒体DNA发生了突变,影响了势能的提高。

  此次发现的PRICKLE3,影响的是发电机组的组装,导致无法高效产生能量。因此在线粒体基因和核基因的双重打击中,线粒体产生的能量下降更严重,从而更加容易发病。“没有了充足的能量,将会影响视网膜的感光功能。”管敏鑫介绍,“视神经细胞将光信号传递给大脑的能力下降,人就看不清了。”

  浙大科研人员表示,该研究为LHON的精准诊断、干预和治疗提供了理论依据和技术支撑,也对其他母系遗传眼病和其他疾病的精准干预治疗具有借鉴意义。


《科技金融时报》2020年6月30日


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