智力和发育障碍是由正常神经系统发育引起的。超过1,000个基因与智力和发育障碍有关,推动了努力剖析变异功能以增强我们对疾病机制的理解。本报告在CC2D1A中识别了来自两个来自两个无关家族的四名患者的CC2D1A中的两个新型变异。我们使用多个模型系统进行功能分析,包括爪蟾,果蝇和患者衍生的纤维细胞。我们的实验表明,CC2D1A在纤毛组织中明确表达,其中包括左 - 右组织者,表皮,俯卧导管,肾上腺肾上腺素和脑心室区域。与这种表达模式一致,CC2D1A的丧失导致心脏异质症,囊性肾脏和CSF异常的CSF循环,这是通过缺陷的纤毛发生。有趣的是,当我们分析大脑发育时,突变t t仅在中脑区域显示出异常的CSF循环,这表明局部CSF流动。此外,我们对患者衍生的纤维细胞的分析确定了缺陷的纤毛发生,进一步支持了我们的观察结果。总而言之,我们通过在纤毛生成和CSF循环中建立了新的关键作用来揭示了CC2D1A作用的新知识。
抽象的原发性纤毛是从细胞膜延伸的感觉细胞器,并且在各种细胞类型中发现。纤毛具有大量的重要组成部分,可以检测和传播几种信号通路,包括Wnt和SHH。反过来,纤毛生成和纤毛长度的调节受各种因素的影响,包括自噬,肌动蛋白细胞骨架的组织以及纤毛内部的信号传导。不规则性导致一系列称为纤毛病的临床表现。大多数纤毛病患者的视网膜变性率很高。最常见的理论是,视网膜变性主要是由视网膜感受器中的功能和发育问题引起的。迄今为止尚未探索其他纤毛视网膜细胞类型对视网膜变性的贡献。在这篇综述中,我们研究了各种视网膜细胞类型中原发性纤毛的发生及其在病理学中的特征。此外,我们探讨了针对纤毛病的潜在治疗方法。通过参与这项工作,我们提出了新的想法,这些思想阐明了创新的概念,以对视网膜纤毛病的未来研究和治疗。关键词视网膜纤毛病,视网膜炎色素炎,视网膜营养不良,光感受器,RGC细胞,遗传失明
摘要:视网膜是一种对视觉感知至关重要的中枢神经组织,并且非常容易受到环境损害。下脊椎动物视网膜下部激活内在再生机制,以应对由祖细胞专业人群调节的视网膜损伤。哺乳动物视网膜没有可用于激活再生的祖细胞/干细胞的群体,但包含可以将分化细胞的亚种群重新编程为可以将其重编程为视网膜干细胞的纤毛上皮细胞(CE)细胞。尽管具有再生潜力,但衍生自CE的干细胞表现出有限的重编程能力,可能与固有调节机制的表达有关。血小板激活因子(PAF)是在许多细胞中广泛表达的脂质介体,在干细胞增殖和分化中起重要作用。在哺乳动物发育过程中,PAF受体信号传导对视网膜祖细胞周期调节和神经元分化的重要作用,需要进一步研究。在这项研究中,我们的发现提出了CE细胞中PAF受体信号传导的动态作用,从而影响了干细胞特征和神经圈形成。我们表明,在衍生自PE细胞的视网膜祖细胞/干细胞中,PAF受体和与PAF相关的酶被下调。使用拮抗剂阻断PAFR活性增加了特定祖细胞标记的表达,从而揭示了对视网膜组织发育和维持的潜在影响。
摘要:人类感光细胞的功能依赖于高度特化的纤毛。纤毛功能的紊乱通常会导致感光细胞死亡和视力丧失。视网膜纤毛病是一种遗传多样性的视网膜遗传病,会影响感光细胞纤毛的各个方面。尽管利用动物疾病模型对视网膜纤毛病的理解取得了进展,但它们往往无法准确模拟观察到的患者表型,这可能是由于结构和功能与人类视网膜存在偏差。人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 可用于生成替代疾病模型,即 3D 视网膜类器官,其中包含所有主要的视网膜细胞类型,包括带有纤毛结构的感光细胞。这些视网膜类器官有助于研究人类衍生系统中的疾病机制和潜在疗法。三维视网膜类器官仍是一项发展中的技术,尽管取得了令人瞩目的进展,但仍存在一些局限性。本综述将讨论 hiPSC 衍生的视网膜类器官技术现状,该技术可准确模拟与基因(包括 RPGR 、 CEP290 、 MYO7A 和 USH2A )相关的主要视网膜纤毛病。此外,我们还将讨论针对视网膜纤毛病的新型基因治疗方法的开发,包括大基因的传递和基因编辑技术。
上皮细胞上的顶纤毛通过从呼吸道气道中推动病原体和颗粒物来捍卫肺。纤毛细胞产生的ATP,可以通过将顶部膜下方的线粒体密度分组为纤毛跳动。但是,这种有效的定位是付出代价的,因为在氧化苯二元化过程中泄漏的电子与分子氧反应形成超氧化物,因此,线粒体的簇产生了用于氧化生产的热点。相对较高的氧气浓度上覆的气道上皮进一步增强了产生超氧化物的风险。因此,气道纤毛细胞面临产生有害氧化剂水平的独特挑战。令人惊讶的是,高度纤毛上皮产生的活性氧(ROS)比几乎没有纤毛细胞的上皮含量较少。与其他空气细胞类型相比,纤毛细胞表达高水平的线粒体解偶联蛋白UCP2和UCP5。这些蛋白质降低了线粒体质子示数力,从而降低了ROS的产生。结果,脂质过氧化是氧损伤的标志物,减少了。然而,线粒体解偶联蛋白的确切价格可以减少氧化剂的产生;它们减少了产生ATP的线粒体呼吸的比例。这些发现表明纤毛细胞牺牲线粒体效率,以换取安全氧化的安全性。使用解偶联蛋白来防止氧化剂产生,而不是仅仅依靠抗氧化剂来降低后生产氧化剂水平,可能为靶向靶向强烈的ROS产生的局部区域提供了优势。
1人工结构和量子控制的主要实验室(教育部),Shenyang国家材料科学实验室,物理与天文学学院,上海Jiao Tong University,Shanghai 200240,中国2 Shanghai 200240, China 4 Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China 5 Songshan Lake Materials Laboratory, Dongguan, Guangdong 523808, China 6 Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, Center for Free Electron Laser Science, 22761 Hamburg, Germany 7 Beijing National Laboratory for Condensed Matter中国科学院物理和物理研究所,中国北京100190,中国8物理科学学院,中国科学院,北京100190,中国
Institut Imagine 是一家大学医院研究中心(INSERM、AP-HP、巴黎城大学),也称为卡诺研究所,将协调由“地平线欧洲”资助的项目,该项目是欧盟 2021-2027 年的研究和创新框架计划。由 Institut Imagine 遗传性肾病实验室负责人 Sophie Saunier 领导的“肾纤毛病治疗”(TheRaCil)项目已入选“开发罕见病新有效疗法”项目。该项目汇集了 16 个合作伙伴(6 个国家 15 个机构的主要互动参与者)和 3 个欧洲联盟,旨在开发适合儿童肾纤毛病的针对性治疗方法。TheRaCil 将获得欧盟委员会 7,425,446 欧元的资助和英国研究与创新署 (UKRI) 540,520 欧元的共同资助。
对于现代动物而言,在正确的时间在正确的细胞中部署纤毛对于发育和生理至关重要。两种转录因子 RFX 和 FoxJ1 可协调动物的纤毛发生 7–9 ,但在许多其他有纤毛的真核生物的基因组中却不存在,这引发了一个问题:动物纤毛发生的调控是如何进化的 10,11 。通过将动物的基因组与其现存最亲近的亲属领鞭毛虫的基因组进行比较,我们发现它们最后的共同祖先的基因组编码了至少三个 RFX 旁系同源物和一个 FoxJ1 同源物。模型领鞭毛虫 Salpingoeca rosetta 中 RFX 同源物 cRFXa 的破坏导致细胞增殖延迟和纤毛发生异常,以新生纤毛的崩溃和吸收为标志。在 cRFXa 突变体中,纤毛发生基因和 foxJ1 显著下调。此外,S. rosetta 纤毛基因的启动子富含与体外 cRFXa 蛋白结合的 DNA 基序相匹配的 DNA 基序。这些发现表明,祖先 cRFXa 同源物协调了动物和领鞭毛虫祖先的纤毛发生,并且选择性
1 Coimbra大学神经科学与细胞生物学中心(CNC),3004-504 Coimbra,葡萄牙2药学学院,Coimbra大学3000-548 Coimbra,葡萄牙3,葡萄牙3研究院,3030-789 COIMBRA,PORTUGIAL 4.科尼布拉大学医学学院牙科研究所,葡萄牙6 Coimbra,葡萄牙6口腔科学创新与研究中心(CIROS),科尼布拉大学医学院,3000-075 Coimbra,Coimbra,Coimbra,Coimbra,葡萄牙7大学诊所ICAR培训中心,儿科医院,医院中心和大学至里约热内弗(CHUC),3000-602 Coimbra,Coimbra,Coimbra 9 Life Sciences,Coimbra University of Coimbra,3000-456 Coimbra,葡萄牙 *通信 *通信:jpeca@cnc.uc.cp.pt(J。) cseabra@cnc.uc.pt(c.m.s.)