reelin和Dab1信号通路中的功能丧失突变破坏了大脑新皮层和海马中的适当神经元定位,但潜在的分子机制仍然难以捉摸。在这里,我们认为,杂合的Yotari小鼠具有单一的常染色体隐性hotari yotari突变Dab1的Yotari突变比野生型小鼠在产后日(p)7表现出比野生型小鼠的较薄的新皮层小鼠。然而,一项出生的研究表明,这种减少不是由神经元迁移失败引起的。在子宫电穿孔介导的稀疏标记中表明,杂合子Yotari小鼠的浅表层神经元倾向于在第2层中延长其顶端树突。此外,在杂合的Yotari小鼠中,尾部河马校园中的CA1锥体细胞层异常分裂,一项出生的研究表明,这种分裂主要是由于晚期锥体神经元的迁移失败引起的。与腺相关的病毒(AAV)-Medim-ateed稀疏标记进一步表明,分裂细胞中的许多锥体细胞都具有不良的根尖引导。这些结果表明,reelin-Dab1信号通路对神经元迁移和定位的调节具有独特的依赖性对不同大脑区域中DAB1基因剂量的依赖性。
显性遗传的脊髓小脑性共济失调 (SCA) 与从纯小脑到多系统的各种表型有关。过去 5 年中,涉及的基因列表不断增加,包括 SCA37/ DAB1 、SCA45/ FAT2 、SCA46/ PLD3 、SCA47/ PUM1 、SCA48/ STUB1 、SCA50/ NPTX1 、SCA25/ PNPT1 、SCA49/ SAM9DL 和 SCA27B/ FGF14 。在某些患者中,多种潜在致病变异同时出现可解释不同的外显率或更严重的表型。鉴于这种极端的临床和遗传异质性,基因组测序应成为首选的诊断工具,但在许多临床环境中仍无法使用。在第 2 阶段和第 3 阶段研究中测试的治疗方法,例如利鲁唑和小脑和脊髓的经颅直流电刺激,得出了相互矛盾的结果。为了能够进行早期干预,应使用生物标志物(例如神经丝轻链和脑 MRI)评估致病变异的共济失调前携带者;鉴于临床结果在共济失调前阶段没有用处,这些生物标志物也可用作结果测量。开发测量突变蛋白(例如,ataxin-3)浓度的生物测定法可能有助于监测基因疗法的靶标参与。
识别导致神经遗传疾病的 DNA 变异的主要瓶颈是 VUS 的功能分析。本研究的目的是通过在 NPC 和斑马鱼中使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑来开发一种方法,以对在巨脑回患者中观察到的候选致病变异进行建模。通过 aCGH 和 WES 分析了 20 名巨脑回/无脑回患者的 DNA,并确定了变异的优先级。通过使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑在 NPC 和斑马鱼中生成突变系,并与已知在巨脑回/无脑回中发挥作用的三个关键基因(TUBG1、LIS1、DAB1)之一的模型进行了比较。使用 3D 基质胶腔系统 (ICChip) 对 NPC 进行表征,并在 3 dpf 和 5 dpf 时观察到发育中的斑马鱼的表型变化。使用 qPCR 对目标突变系和选定的变体系进行了比较。与对照组相比,在 3 个选定基因的突变 NPC 系中观察到迁移延迟。WES 确定了两个候选变体,CGREF1 和 NOL9。观察到 CGREF1KO 斑马鱼和 CGREF1KONPC 中无脑畸形和小头畸形相关基因和神经元分化基因的表达变化。在 Tubg1 突变斑马鱼中观察到严重的表型,包括小头和小眼,以及肝脏/肠道发育异常。我们的研究结果证明,使用 NPC 和斑马鱼模型可以以省时省钱的方式测试导致与 NPC 迁移相关的缺陷的变异。多组学分析可以进一步将这种方法的使用范围扩展到其他神经遗传缺陷组。该项目由 TUBITAKCOST Action 资助,代码号为 217S944。
