颅缝早闭,延迟出牙和多生牙——一个背景基因
研究人员描述了一种新的隐性遗传人类综合征,其特征为颅缝早闭、上颌增生、延迟出牙和多余的牙齿。他们还在IL11RA基因中发现了致病突变。
在颅缝早闭症中,颅骨之间的缝合线过早地骨化,影响颅骨形状并限制大脑生长的空间。它的观察比例为1:2500,通常需要手术。多生牙更为常见,在大多数情况下还需要牙科手术。
这些因素的结合异常在一个生活在丹麦的巴基斯坦家庭的四个孩子身上观察到。额外的牙齿在不同的位置发育,这表明它们可能代表了第三套牙齿,而这一套牙齿的形成在人类中通常是被阻止的。
这个家族的父母是堂兄妹,这使得定位基因成为可能基因组(所谓的纯合性映射),并确定突变,导致一个单一氨基酸的变化,在一个基因的白细胞介素11受体α (IL11RA)。这是一个蛋白质在细胞表面它结合细胞外白细胞介素11,使细胞去感知这个因素的存在。当在培养的细胞系中进行测试时,这种突变使受体的功能失活。
研究人员还发现了另外四个突变在巴基斯坦、英国和荷兰患者中发现IL11RA基因突变。
这项研究的负责人(赫尔辛基大学)Pekka Nieminen博士说:“这是一个相当新颖的发现,因为il - 11——或它所属的信号通路——以前没有与任何遗传性人类疾病相关。”“结果表明,IL11信号对颅面骨和牙齿的正常发育至关重要,其功能是限制缝合融合和牙齿数量。”
“我们认为,通常情况下,IL11介导复杂的组织相互作用,调节哺乳动物的替代牙齿发育。在颅骨中,可能需要IL11信号来调节颅骨边缘的骨重塑过程,包括特定位置的骨对位和骨吸收的调节。在IL11RA突变的患者中,恒牙的出牙也延迟了,这可能是由于牙齿出牙所必需的骨吸收缺陷造成的。”
在敲除小鼠模型中,研究人员还发现了一种特殊的生长异常,即鼻子变短和倾斜,因此可能会研究突变如何以及为什么会导致颅缝早闭。
Nieminen博士认为:“未来有可能使用调节IL11信号来治疗颅缝早闭。”