揭示一种常见的肌肉萎缩症的病因

由Fred Hutchinson Cancer Research Center的调查员领导的国际研究人员致力于确定称为患有面部肌营养不良症或FSHD的常见肌营养不良症的原因的第二重要进展。

2010年8月本集团发表了一项民间标志的研究，为FSHD的原因建立了一个新的和统一模型。目前的工作，10月28日发布公共科学图书馆遗传学的研究表明，这种疾病是由一种通常只在早期发育中表达的基因的抑制不力引起的。这项工作将带来新的治疗方法和对人类进化的新见解。

这种致病基因被称为DUX4，以前人们认为它在人类体内是一种完全不活跃的基因。DUX4属于一类被称为逆转录基因的特殊基因，逆转录基因通常代表进化过程中没有剩余生物学功能的未使用的副产品，有时被称为“死亡基因”。

相比之下，研究人员发现Dux4蛋白在人体细胞中大量表达，形成精子和卵的细胞，这表明早期发育的必要功能。通常，Dux4基因在身体的所有其他细胞中被抑制。然而，导致FSHD的突变使得这种抑制效率较低。

"The result is that the DUX4 gene occasionally escapes the inefficient suppression and is expressed in some muscle cells, similar to the Old Faithfull geyser that is usually off but occasionally releases a burst of water," said corresponding author Stephen Tapscott, M.D., Ph.D., a member of the Hutchinson Center's Human Biology Division. "The occasional 'bursts' of DUX4 are thought to be toxic to the肌肉细胞会导致肌肉细胞死亡肌营养不良症”。

Tapscott与华盛顿大学的医学博士Daniel Miller、共同作者Leiden大学医学中心的silvervan der Maarel博士和Rabi Tawil医学博士共同领导了这项研究，他们分别是用于FSHD和罗切斯特大学神经肌肉研究的Fields中心。

此前，这些相同的调查人员表明，有些人免受FSHD保护的原因是它们在稳定DUX4基因产物的DNA区域中具有突变。这些新发现证实了Dux4蛋白在FSHD中的作用，并揭示了一种在早期发育中发挥作用的羟基抑制的低效抑制引起的人类疾病的新机制。这些调查结果将为FSHD的未来发展提供重点。

这项新研究对理解人类进化也有更广泛的意义。在人类中维持一个功能性逆转录基因表明它在进化过程中提供了一些选择优势。

“由于FSHD的特征在于上肢肌肉和面部肌肉过度较弱，我们推测Dux4雷烯可能在导致人类的较弱和更具表现力的面部肌肉相比，与非人类的灵长类动物相比，Dux4雷烯可能具有正常的作用，”Tapscott说。“如果这个建议是正确的，这意味着FSHD是通过增加DUX4的正常角色引起的，并导致面部和上肢肌肉更极端的弱点。这也意味着所有人类都有一点点的FSHD，这有助于这些肌肉的演变。“

研究人员通过基于Hutchinson中心的国家卫生学习计划项目赠款进行了持续的合作，其中Tapscott是主要调查员，并通过FSHD和神经肌肉研究的田间中心，其中Tawil是导演。

Tapscott说:“这一进展是由于不同寻常程度的合作和个体群体之间的数据共享而得以实现的。”

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