修飾因子在Leber遺傳性視神經病變發病中作用的研究

《修飾因子在Leber遺傳性視神經病變發病中作用的研究》是依託浙江大學，由管敏鑫擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：修飾因子在Leber遺傳性視神經病變發病中作用的研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：管敏鑫
• 項目類別：面上項目

項目摘要

Leber 遺傳性視神經病變（LHON）是典型的母系遺傳病，主要累及青壯年男性。線粒體ND4 G11778A突變是造成LHON發病的重要原因。線粒體DNA繼發突變和核修飾基因可能調控該突變的表型表達。我們前期的工作在中國漢族人群中發現了可能影響LHON表型表達的ND1 T3394C和ND4 T14502C等繼發突變。我們還首次鑑定了可能影響LHON表型表達的核修飾基因YARS2。本項目擬在這些研究基礎上，深入探討LHON的致病機制。首先，用攜帶G11778A、T3394C和T14502C突變的細胞模型，研究線粒體DNA原發和繼發突變協同作用導致LHON發病的機制。其次，用攜帶YARS2 p.G191V突變的細胞模型，研究線粒體和核修飾基因互作導致LHON發病的機制。本項目的實施將有利於深入詮釋LHON的致病機制，也為LHON及其他母系遺傳病的早期診斷、遺傳諮詢、干預治療提供科學依據。

結題摘要

Leber 遺傳性視神經病變（LHON）是典型的母系遺傳病，主要累及青壯年男性。線粒體ND4 G11778A突變是造成LHON發病的重要原因。線粒體DNA繼發突變和核修飾基因可能調控該突變的表型表達。我們前期的工作在中國漢族人群中發現了可能影響LHON表型表達的ND1 T3394C和ND4 T14502C等繼發突變。我們還首次鑑定了可能影響LHON表型表達的核修飾基因YARS2。本項目擬在這些研究基礎上，深入探討LHON的致病機制。首先，用攜帶G11778A、T3394C和T14502C突變的細胞模型，發現m.3394T＞C/m14502T＞C突變導致其編碼的蛋白含量降低、複合體I組裝功能下降、酶活力下降，ATP合成和膜電位顯著降低，ROS產生增加，並且雙m.3394T＞C/m14502T＞C和m.11778G＞A突變比單個突變更能影響細胞的功能，說明m.3394T＞C/m14502T＞C是與LHON相關的繼發性突變位點，並且能夠增加原發性突變m.11778G＞A的表型表。其次，用攜帶YARS2 p.G191V突變的細胞模型，發現c.572G＞T突變組YARS2蛋白表達水平下降；含m.11778G＞A及YARS2 c.572G＞T純合突變組的tRNATyr氨醯化有效性和穩態水平較對照組明顯降低，並且富含酪氨酸的線粒體亞基ND4、ND5、ND6、COX2的表達量顯著減少，且複合物I和IV活性明顯降低。呼吸鏈損傷繼而影響線粒體ATP合成，導致細胞ROS產量增加。因此YARS2突變協同線粒體11778G＞A突變積累線粒體功能損傷，影響LHON發病的表型表達。本項目的實施將有利於深入詮釋LHON的致病機制，也為LHON及其他母系遺傳病的早期診斷、遺傳諮詢、干預治療提供科學依據。