Nature:常见基因突变为何会引发痴呆

<正>近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究论文中,来自约翰霍普金斯大学的研究人员通过研究揭示常见的基因突变如何引发大脑损伤相关的肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞痴呆(frontotemporal dementia,FTD),研究者表示,位于人类9号染色体上的C9orf72基因的改变会促进RNA分子阻断蛋白运输的关键通路,从而引发大脑细胞核外部的分子"交通拥挤",进而影响大脑的正常功能。研究者Jeffrey Rothstein博士指出,这种常见的遗传突变和40%的遗传性ALS病例相关,25%的遗传性FTD发病直接相关以及大约10%的     

人类DNA组中与糖尿病相关的基因

糖尿病分为Ⅰ型、Ⅱ型、特异型和妊娠糖尿病四大类糖尿病已成为现代社会的一种高发病,目前我国Ⅱ型糖尿病患者已经超过9400万,发病率居世界首位。为什么现代社会糖尿病患者人数会如此之多呢?近年来随着分子遗传学和分子生物学等新技术的不断发展,人们在人类基因组中发现了与糖尿病发病相关的基因已达60余个。糖尿病是多基因遗传性疾病,但其遗传表型对不同的个体具有很大的易感性差异,糖尿病基因表型的多态性是目前研究的重点和难点。     

益生菌应用于1型糖尿病研究中的进展

摘要：1型糖尿病作为一种胰岛素依赖性的代谢紊乱综合征,不仅与遗传性内因有关,也与能量和饮食失衡以及肠道微生物等环境性外因有关。而益生菌作为一种环境因素,可能影响宿主的肠道菌群组成、肠道结构完整性、影响其代谢和免疫,从而起到延缓或预防1型糖尿病的作用。由此,本研究在总结1型糖尿病动物模型种类、相关发病机制、疾病表型及其应用的基础上,综述十几年来益生菌作为环境性外因应用于1型糖尿病动物实验和临床试验研究中的进展。     

利用生物信息学研究肥胖与2型糖尿病患者肝组织基因表达变化

目的:利用芯片数据分析工具对GEO基因芯片数据进行数据挖掘,系统分析肥胖与2型糖尿病患者肝组织相关基因表达的变化,探讨肥胖与2型糖尿病的联系及糖尿病早期预防和诊断的新靶点。方法:首先在公共芯片数据库中选择肥胖与2型糖尿病相关芯片数据(GSE15653),利用R等芯片数据分析工具分析肥胖与2型糖尿病患者肝组织基因的表达变化,并预测相关差异表达基因在血中蛋白表达。结果:肥胖患者与正常人肝组织比较发现412个差异表达基因,其中上调表达基因212个,下调表达基因200个,2型糖尿病患者中控制良好者与正常人肝组织比较发现486个差异表达基因,其中上调表达基因253个,下调表达基因233个,而2型糖尿病患者中控制不良者与正常人肝组织比较发现1051个差异表达基因,其中上调表达基因560个,下调表达基因491个;2型糖尿病控制良好者与肥胖患者肝组织有263个相同的表达变化基因,而2型糖尿病控制不良者与肥胖患者肝组织有131个相同的表达变化基因;结合蛋白质组学结果分析肥胖与2型糖尿病相关的差异表达基因中有30个蛋白表达产物是分泌型蛋白。结论:肥胖及2型糖尿病患者肝组织与正常肝组织比较基因表达均发生明显变化,其基因表达变化数目随疾病的严重性增加而增多,而且2型糖尿病的控制情况与肝组织基因表达变化有密切关系。肥胖与2型糖尿病相关的差异表达基因中表达分泌型蛋白的可进一步用于研发监测疾病发生发展的候选靶分子。     

早老蛋白功能研究进展

分子遗传研究表明早老蛋白基因（PS）突变是家族性阿尔茨海默疾病家系中最常见的遗传性基因突变。因此PS功能的研究成为近年来阿尔茨海默疾病研究领域的热点。本文综述了PS参与调节Notch信号通路和Wnt信号通路信号传导的研究进展,以及PS与神经细胞程序性死亡的关系,详细讨论了PS即γ分泌酶这一假说,并概述了PS的其它相互作用蛋白及相互作用的生物学意义。     

扣针蛋白-5与疾病

扣针蛋白-5(fibulin-5,FBLN-5)是一个胞外基质糖蛋白,广泛分布于富含弹性蛋白的组织中,可通过与其它胞外蛋白相互作用而调节基质的结构.近期研究发现,该蛋白是一个内源性的血管生成抑制剂,在血管发育中发挥了重要的作用.同时,扣针蛋白-5与一些肿瘤的增殖、转移和侵袭等相关,其基因突变则会导致遗传性疾病的发生.本文就扣针蛋白-5与血管生成、血管发育、肿瘤及遗传性疾病的关系及当前的研究进展进行综述.     

牛奶引起糖尿病吗?

β细胞表面蛋白 p69与牛血清白蛋白(BSA)表位(ABBOA)的结构相似性可能是某些儿童患糖尿病的原因。一个芬兰和加拿大研究者小组推测,饮用含抗体牛奶后形成的抗 BSA 表位抗体也可能结合胰腺的β细胞,从而引起遗传性易感个体的胰岛素依赖型糖尿病。胰岛素依赖型(1型)糖尿病与牛奶有关的证据已堆积如山。尽管1型糖尿病显然是由遗传繁乱造成的,但饮食和环境因素对发病所起的作用不亚于遗传因素。例如,若双生个体中的一位患了糖尿病,另一     

Nat Genet:单基因突变导致过敏性皮炎的发生

正最近,研究者们鉴定出了一类导致神经性皮炎发生的关键基因突变:CARD11。来自美国NIH过敏与传染病研究所的研究者们通过对四个没有血缘关系的患病家庭进行分析,发现了这一导致疾病产生的基因、相关结果发表在《Nature Genetics》杂志上。此外,研究者们还发现通过补充谷氨酰胺能够缓解该疾病的严重程度。科学家们分析了患有严重神经性皮炎的患者以及来自四个家庭中的携带CARD11突变基因的成员的基因组序列。他们发现这些志愿者中一些人存在其它的健康问题,但另外一些人则没有相应症状。这说明CARD11的突变引发的神经性皮炎并不一定会导致其它严重疾病的发生。     

Cell:新型激素asprosin如何发挥潜在的疾病疗效

正新生儿型早衰症(NPS,Neonatal Progeroid Syndrome)是一种罕见的遗传性障碍,患者机体中会不断积累脂肪,截至目前为止科学家们并不清楚这种疾病发生的原因;近日一项刊登于国际杂志Cell上的研究论文中,来自贝勒医学院的研究者就揭示了该疾病发生的重大机制,相关研究为改善新生儿型早衰症及2型糖尿病患者的健康将带来重大影响。早在2013年研究者就发现了这种罕见的疾病,当时研究者们进行了全基因组和外显子组测序来寻找病因,研究者Chopra长期致力于进行     

JAHA:科学家鉴别出引发罕见心律失常的遗传原因

<正>刊登在国际杂志Journal of the American Heart Association上的一篇研究论文中,来自俄亥俄州大学的研究人员通过研究鉴别出了一种罕见的致死形式的遗传性心律失常,同时研究者也开发出了一种方法来治疗这种疾病。心律失常是心脏系统功能失常的一种表现,其往往会引发不规律的心脏跳动,大多数患者会经历心脏乱跳,目前美国大约有400万人患有不同程度的心脏心率     

肥胖及2型糖尿病患者内脏脂肪基因差异表达研究

目的：筛查在正常人、单纯性肥胖患者及肥胖伴2型糖尿病患者内脏脂肪组织中差异表达的基因。方法：利用自制的高密度cDNA芯片,比较正常人、单纯性肥胖患者及肥胖伴2型糖尿病患者内脏脂肪组织中差异表达的基因,以寻找脂肪组织特异的与肥胖及糖尿病发生有关的基因。结果：和正常人相比,在肥胖患者及肥胖伴2型糖尿病患者中上调的基因分别有119个和257个,下调的基因分别有46和58个。这些基因中有77个在两组中均上调,其中包括与代谢有关的基因,如丙酮酸脱氢酶激酶4（PDK4）以及窖蛋白、金属硫因蛋白等;8个基因在两组中均下调,其中包括脂肪合成途径中的关键酶,如3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A（MGA）合成酶、脂肪酸合成酶及硬脂酰辅酶A脱氢酶。另外,酪氨酸-3单加氧酶-色氨酸-5单加氧酶活化蛋白θ（YWHAZ）仅在肥胖伴2型糖尿病患者中上调,而在单纯性肥胖患者中不变,该基因所编码的蛋白在胰岛素信号转导途径中起着负调控的作用。结论：脂肪组织中脂肪生成下降、脂肪酸氧化增加可能是肥胖及2型糖尿病中胰岛素抵抗发生的共同原因,其它基因功能的改变也可能参与了肥胖及2型糖尿病的发生,而胰岛素信号转导受阻可能是肥胖向糖尿病转化的促进因素。对这些基因的进一步研究将有助于更好地了解肥胖及糖尿病的发生机制。     

控制血压的新途径

高血压是现代社会威胁人类健康的重大疾病之一。它可引发休克、心脏病、充血性心衰和肾衰而置人于死地。仅美国就有约五千万人受其影响。尽管各国科学家对其进行多年研究 ,但对人体调控血压的机制仍不甚了解。耶鲁大学医学院的分子基因学家ＲｉｃｈａｒｄＬｉｆｔｏｎ和其同事确定两个相关基因 ,能引起名为假性醛固酮减少症Ⅱ型 (ｐｓｅｕｄｏｈｙｐｏａｌｄｏｓｔｅｒｏｎｉｓｍｔｙｐｅⅡ ,ＰＨＡⅡ )的遗传性高血压 ,还能使肾水盐吸收增加、Ｋ+ 和Ｈ+ 分泌减少。因而 ,可通过调控此基因来调节肾离子转运进而控制血压。另外 ,此基因编码Ｗ…     

脂肪细胞因子脂粘连蛋白的研究进展

脂肪细胞因子脂粘连蛋白(adiponectin)是脂肪细胞特异性分泌的一种蛋白质。在心血管病、肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病中具有十分重要的意义。此外,脂粘连蛋白在炎症反应、造血功能中也起着一定的作用。初步研究结果显示脂粘连蛋白有可能作为一种潜在的新型药物治疗2型糖尿病及其它一些代谢疾病。     

Ⅱ型糖尿病是基因突变引起的吗?

科学家首次发现,非胰岛素依赖性糖尿病(也叫Ⅱ型或成人始发糖尿病)的发展与特定的基因突变有关。突变发生在编码葡萄糖激酶的基因上。该酶是一种葡萄糖磷酸化酶,参与蔗糖裂解,也协助调节胰岛素分泌和肝脏代谢。因此,突变基因转录产生无话性的酶无疑会直接引发疾病。此项发现为人们指明了更好地治疗该病的新方法。在此之前,此病的病因一直不明。而美国就有1000万患者,每年新增加50多万。医生们知道此病是遗传性的,通常在中年或中年过后发病。患病与某些饮食因素和长期静坐有关。患者对胰岛素产生抗性,在胰     

用于治疗早期Ⅰ型糖尿病的蛋白片段

在Ⅰ型糖尿病中 ,免疫系统破坏了胰腺中产生胰岛素的 β 细胞 ,使机体不能对糖进行加工 .在上个世纪90年代 ,一位以色列免疫学家令人吃惊地发现了某种品系的糖尿病小鼠产生了应对自身热休克蛋白 6 0的抗体 .显然Ｔ细胞误认为热休克蛋白 6 0是外来蛋白 ,故其释放炎性蛋白而激发对β 细胞的自身免疫攻击 .现在研究者将热休克蛋白的一个片段 ,称为ｐ2 77的额外拷贝注射于有Ⅰ型糖尿病症状的小鼠体内 ,发现ｐ2 77能阻止Ｔ细胞制造炎性蛋白 ,故保护β 细胞不受免疫系统的伤害 .研究者在 2 0 0 1年 11月 2 4日的Ｌａｎｃｅｔ上报道 ,该保护 β 细…     

奥利弗·史密斯

对于遗传学而言,一项最根本的任务是研究特定基因的功能,20世纪70年代基因工程的出现促进了该方面的研究,而80年代基因剔除(又称基因打靶)技术的发明则更加快了研究者对基因功能的理解,今天基因剔除小鼠已经成为研究人类多种疾病如癌症、糖尿病和动脉硬化等的模型,是分子遗传学的必备材料.     

CRISPR-Cas9研究进展及在基因治疗上的应用

CRISPR-Cas9[Clustered regularly interspaced short palindromic repeats（CRISPR）/CRISPR-associated （Cas）9]是近年兴起的一种高特异性和高效的基因编辑新技术,由向导RNA（single guide RNA,sgRNA）和cas9（CRISPR-associated 9）蛋白组成,引起DNA位点特异性双链断裂（double-strand breaks,DSBs）,引发同源重组修复（homology-directed repair,HDR）或非同源末端连接修复（non-homologous end joining,NHEJ）,达到靶基因修饰的作用。CRISPR-Cas9技术自发现以来,因其便于操作、花费较低、高特异性、可同时打靶任意数量基因等优点而被应用。近年研究显示,对于一些遗传性疾病,可通过CRISPR-Cas9精确的基因编辑破坏致病的内源基因、改正引起疾病的突变体或插入新的保护性基因进行治疗,该技术为基因治疗开启了一个新方向。主要从CRISPR-Cas9结构、作用机制及在疾病基因治疗上的应用等方面进行了综述。     

实验室培养较好的胰岛β-细胞可治疗糖尿病

科学家已找到了一种方法来大量制造胰岛β-细胞,并成功地将此β-细胞移植到Ⅰ型糖尿病患者体中.但是,从供体收集来的这种β-细胞只能少量供应于1%需要移植的患者.建立实验生长的β-细胞系,可克服这种供应不足的缺点.在Ⅰ型糖尿病中,免疫细胞杀灭了β-细胞,从而断绝了体内胰岛素的来源.没有胰岛素,体内组织便不能加工糖类,故而Ⅰ型糖尿病患者依赖胰岛素注射.在2005年10月份的Nature Biotechnology上,研究者报道了一种制造β-细胞的技术,它基本上解决了移植用β-细胞供应短缺的问题.该技术的核心是研究者称之为人β-细胞“可逆性无限增殖化”“reversibly immortalized”细胞系技术.首先,研究者从人尸体收集来的胰脏中抽取β-细胞.由于这些β-细胞在体外趋向于迅速死亡,于是研究者便利用其能保持永久复制能力的基因来做实验.含有这种基因的细胞导致一种危险性,即该细胞可能长出肿瘤来.为了对抗这种危险性,研究者建立了一种关闭这种复制的机制.研究者参入了一种分子标志,可引导一种DNA切割酶到达所增加的基因处.该酶的切割定时发生在制造β-细胞后,而在细胞移植前.下一步,研究者从他们建立的β-细胞系中筛选出271个β-细胞系,再从中找出最适合移植的β-细胞系.他们切除了制造肿瘤的β-细胞系,而不管切除的是否是保持永久复制能力的基因;此外,他们切除了不制造胰岛素的β-细胞或其他β-细胞蛋白质的细胞素.最终,只有1个细胞系通过这两个试验.研究者利用筛选出来的β-细胞系,培养出足够的细胞,引入10个缺乏免疫活性的糖尿病小鼠,每个小鼠引入3百万个细胞.研究者报道,这些小鼠保持正常的血糖浓度达30星期之久.实验室里生长的β 细胞制造的胰岛素仅为正常人体β-细胞制造的40%.于是,人移植所需的β-细胞要多于10亿个细胞.这个巨大的数量明确要求大规模的细胞生长,为此大规模地培养细胞,难免引起发生肿瘤的突变.研究者现在的目标是大量生产可逆性无限增殖化细胞,其安全性与疗效能通过FDA美国食品与药物管理局批准而用于临床.研究者指出,他们所制造的β-细胞在移植于人时,仍有受到免疫攻击的危险性.研究者的目的是最终开发出能抵抗免疫攻击的β-细胞系. (李潇摘译自K.Greene:Science News,October 1,2005,Vol.168,p.212)     

角蛋白缺陷疾病转基因动物模型的研究进展

角蛋白是哺乳动物角质形成细胞的主要结构蛋白,其基因的正确表达是细胞稳定和功能正常的基础。角蛋白的基因突变可导致一系列的遗传性疾病。近年来,转基因动物模型的建立在疾病的发病机制、基因间的相互关系方面带给了我们全新的视角。本文就角蛋白相关疾病动物模型的研究现状做一综述。     

一个Ⅰ型遗传性淋巴水肿中国家系的VEGFR3基因的新突变方式

通过对国人Ⅰ型遗传性淋巴水肿一家系分子遗传学检测,报告VEGFR-3基因新突变。首先在Ⅰ型遗传性淋巴水肿对该家系进行致病基因的连锁分析,然后用DNA直接测序方法进行基因突变分析。连锁分析和单倍体分析确定该家系致病基因位于5q35.3,与Ⅰ型遗传性淋巴水肿连锁。VEGFR-3基因突变分析发现了一个新的错义突变D1055V,该错义突变在家系中共分离,且在100个正常对照组中未发现该序列改变。本研究首次报告了国内Ⅰ型遗传性淋巴水肿VEGFR-3基因新的错义突变D1055V,丰富了VEGFR-3基因基因突变谱,为今后开展遗传性淋巴水肿的基因诊断和遗传咨询奠定基础。