研究人員揭示了唐氏綜合癥面部變化的遺傳基礎(chǔ)

弗朗西斯克里克研究所、倫敦國王學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員闡明了唐氏綜合癥小鼠模型中面部和頭部結(jié)構(gòu)和形狀變化背后的遺傳學(xué)。

在今天發(fā)表在Development上的一篇論文中描述，研究人員發(fā)現(xiàn)擁有基因 Dyrk1a 的第三個(gè)拷貝和至少三個(gè)其他基因是導(dǎo)致發(fā)育過程中發(fā)生的這些變化的原因 - 稱為顱面畸形 - 這涉及縮短的前后長度并加寬了頭部的直徑。

影響每 800 個(gè)活產(chǎn)中的 1 個(gè)，唐氏綜合癥被稱為“基因劑量失調(diào)”——這意味著它涉及基因拷貝數(shù)的變化?；加刑剖暇C合癥的人擁有三份 21 號(hào)染色體，而不是兩份。這條染色體上某些基因的三個(gè)拷貝會(huì)導(dǎo)致唐氏綜合癥的典型表現(xiàn)，但尚不清楚是哪些基因造成的。

弗朗西斯克里克研究所的 Victor Tybulewicz 和倫敦大學(xué)學(xué)院的 Elizabeth Fisher 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)利用基因工程創(chuàng)造了小鼠品系，它們?cè)谛∈?16 號(hào)染色體上的三個(gè)區(qū)域進(jìn)行了重復(fù)，模仿了第三條 21 號(hào)染色體。這些小鼠表現(xiàn)出許多與唐氏綜合癥，包括面部和頭骨形狀的變化。

先前的研究已將一種名為 Dyrk1a 的基因與唐氏綜合癥的各個(gè)方面聯(lián)系起來，因此研究人員想測(cè)試它如何影響顱面畸形。

現(xiàn)在，他們與倫敦國王學(xué)院的 Jeremy Green 小組合作，發(fā)現(xiàn)攜帶額外 Dyrk1a 拷貝的小鼠頭骨前部和面部骨骼中的細(xì)胞數(shù)量減少。此外，位于顱骨底部的軟骨關(guān)節(jié)稱為同步軟骨，異常融合在一起。當(dāng)刪除第三個(gè) Dyrk1a 副本時(shí)，這些影響部分逆轉(zhuǎn)，表明需要三個(gè) Dyrk1a 副本才能導(dǎo)致頭骨發(fā)生這些變化。

研究人員認(rèn)為，擁有第三個(gè) Dyrk1a 拷貝會(huì)阻礙形成頭骨前部骨骼所需的神經(jīng)嵴細(xì)胞的生長。

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