国立卫生研究院的科学家们的国家人类基因组研究所(NHGRI)和未确诊的疾病项目(UDP)识别与条件三个孩子,两个兄弟和一个无关的孩子。三个孩子都有运动协调和语言的问题,和一个孩子在小脑畸形,大脑的一部分参与复杂的运动和其他功能。此外,孩子们都有变异的两个副本ATG4D基因。这项研究结果发表在《华尔街日报》NPJ基因组医学。
ATG4D艾滋病在细胞管家过程称为自噬,细胞使用分解和回收受损蛋白质和其他缺陷的细胞保持健康。细胞自噬是一个基本的过程所使用的整个身体,但神经元特别依赖于自噬为生存。然而,很少有人知道如何去做ATG4D有助于健康的神经元。
的第一反应ATG4D对脑健康的影响来自2015年的一项研究中,研究人员发现了一个基因之间的神经系统疾病Lagotto Romagnolo狗,一个意大利品种闻名毛茸茸的外套,寻猎块菌的能力。受影响的狗有异常行为,小脑萎缩,运动协调和眼球运动的问题ATG4D突变。
虽然这个2015年的研究精力充沛的研究兴趣ATG4D在大脑的作用,科学家尚未连接ATG4D任何人类的神经系统疾病。
“遗传疾病中,我们解决了许多容易实现水果,“说克里斯汀•Malicdan MD, NHGRI科学家和该研究的资深作者。“现在,我们达到更高的水果-基因ATG4D更难以分析,我们的基因和细胞工具。”
计算分析预测,三个孩子的ATG4D突变会产生不正常的蛋白质。然而,其他三个基因在人类基因组中服务非常相似的角色ATG4D,在某些细胞,这些其他基因可能弥补损失ATG4D。
而体内所有的细胞都共享相同的基因组,一些基因更重要对于某些细胞。当研究人员研究了儿童ATG4D在皮肤细胞变异,变异并不影响细胞的循环过程,但这可能不是真正的大脑中。
“大脑是如此复杂,神经元有专门的功能。适合那些功能,不同的神经元使用不同的基因,因此改变冗余基因可以对大脑产生重大影响,”Malicdan说。
模拟细胞更加依赖ATG4D研究人员删除相似的基因,在细胞生长在实验室,然后插入的儿童ATG4D突变。研究人员确定了与孩子们的细胞ATG4D突变不能进行自噬的必要步骤,说明孩子的症状可能由细胞回收不足引起的。
尽管如此,关于ATG4D仍然是未知的。“我们只有一个鸟瞰等许多重要的细胞过程的自噬,“Malicdan说。一种罕见的疾病,涉及一个基因的变化可以帮助区分基因如何作用在一个广泛的重要的细胞过程。
其他组件的自噬与常见的神经系统疾病,如阿尔茨海默病。这种罕见的神经系统疾病可能会导致知识研究的新途径ATG4D的参与条件更为普遍。
“这是个百万美元问题在罕见疾病的研究中,“Malicdan说。“罕见疾病可以帮助我们理解生物学途径,所以我们可以更好地了解这些途径有助于其他罕见的和常见的条件。”
国家卫生研究院的研究人员和临床医师继续与孩子们在这项研究中,研究人员的目标是,以确定更多的病人。治疗许多几步之遥,但通过学习更多有关ATG4D和自噬,研究人员可以开发新的治疗这种情况和其他涉及自噬通路。
