研究人员为学习GPI锚缺陷创造了一种动物模型

情报赤字:从老鼠到人类的结论
在转基因小鼠(PIGV341E;右)中,存在较少的囊泡(绿色),其中神经递质储存而不是对照动物(左)。这可能对突触缺陷负责。信誉:Miguel Rodriguez de Los Santos

智力受损,运动障碍和发育延迟是一组属于GPI锚定缺陷的稀有疾病的典型典型。来自波恩大学的研究人员和Max Planck分子遗传学研究所使用基因工程方法创造一种模仿这些患者的小鼠。在这种动物模型中的研究表明,在GPI锚定缺陷中,基因突变损害大脑中突触刺激的刺激。这可以解释与疾病相关的障碍。结果现已在日志中发布国家科学院的诉讼程序

就像船锚锚在风暴和波浪中的海底一样,GPI锚(GPI =糖基磷脂酰肌醇)确保特殊蛋白质可以容纳在活细胞外部。如果GPI锚由于a而无法正常运行,电池之间的信号传输和传输被中断。“GPI锚缺陷包括一组主要导致知识分失和智力赤字和“博伊特·克拉维茨教授从博恩大学医院统计研究所和生物信息学研究所解释,他在Charité - Universitätsmedizin柏林开始研究,并在大学医院Bonn。大约20到30个基因可以改变约20到30个基因在GPI锚缺乏。

在大多数欧洲患者中发现了猪基因的突变。它编码了一种对GPI锚的合成非常重要的酶。使用CRISPR-CAS9基因剪刀,研究人员及其同事来自柏林的Max-Planck-Courtitute,根据患者的模型修饰小鼠猪基因。“广泛的行为测试表明了这一点非常紧密地体现在人类中观察到的疾病,“米格尔·罗德烈·斯坦托斯(MiguelRodríguezdeLosSantos)从Charité的遗传学研究所。他一直与Krawitz教授多年合作,现在继续他在大学医院康恩州立大学研究。

鼠标对人类患者有多相似?

与来自Charité的神经卓越卓越集群的“动物成果核心设施”的科学家合作,进行了基因改性小鼠的行为试验。动物表现出认知缺陷,就像患者一样。例如,它们显示出比没有这种突变的没有小鼠的空间取向,并且显示出改变的社会行为。“他们特别善于交际,这是我们没想到的,”RodríguezdeLosSantos报道。

研究表明,在某些情况下,GPI锚缺陷的患者也表现出这种社交性。猪改变的小鼠在日夜节奏中也显示出偏差。“这种症状已经到目前为止没有似乎是相关的,但它肯定在患者中描述,”Krawitz说。“我们现在拥有罕见的案例,即小鼠模型的大相似性使我们能够推断并重新评估患者的症状。”

在海马中的疑难解答

研究人员从初步研究中了解,海马在GPI锚缺陷中发挥着重要作用。这种类似于海马形状的脑结构,可以访问存储器。研究人员研究了从遗传修饰小鼠的海马海马的微血花细胞和亚麻神经元。微胶质细胞是围绕入侵者的大脑的免疫细胞。亚奇神经元也负责存储器检索。“这两种细胞类型中的许多基因都被误解了,”RodríguezdeLosSantos说。这可以解释为什么小鼠在测试中显示取向问题。

Charité神经科学研究中心的研究人员研究了基因改性小鼠海马的电场。“这表明在突触处刺激刺激的传播受到损害,”Krawitz说。结果建议患者发现的智力缺陷可能与此突触缺陷有关。研究人员还与参与在大学医院波恩大学医院CONN大学医院癫痫研究中参与翻译癫痫研究的同事们也发现转基因小鼠对癫痫具有增加的易感性。与人类的进一步相似:约70%的GPI患者缺陷癫痫发育癫痫,可能是由突触缺陷引起的。Krawitz:“这些观察和我们的小鼠模型在这种方向上进一步研究了全新的可能性。”


进一步探索

计算机辅助面部分析有助于诊断

更多信息:MiguelRodríguezdeLosSantos等,一种用于GPI-Anchor缺乏的Cas9工程鼠标模型,反映了人类表型并展示了海马突触功能障碍,国家科学院的诉讼程序(2021)。DOI:10.1073 / PNAS.2014481118
由...提供波恩大学
引文:研究人员为学习GPI锚缺陷的动物模型(2021年1月7日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2021-01-animal-gpi-anchor-deficiencies.html
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