发现神经发育障碍的遗传原因
马里兰大学医学院(UMSOM)的研究人员发现了一种可能与某些神经发育障碍和智力障碍有关的新基因。研究人员认为，找到与某些类型的发育障碍有关的基因，为确定这些障碍的原因并最终开发治疗它们的潜在疗法提供了重要的第一步。这篇论文最近发表在美国人类遗传学杂志．
世界上大约3%的人口有过这种经历智力障碍．多达一半的病例是由于基因，然而，由于成千上万的基因参与大脑发育，一直很难确定每个患者的具体原因。
一旦研究人员确定了这种基因，他们就与合作者合作，对世界上其他10个有亲属患有这种疾病的家庭进行临床诊断。研究人员还用斑马鱼展示了该基因在发育和生存中的作用，证明了它在帮助大脑神经元正常工作方面的重要性。
“我们的目标是找到尽可能多的这些基因大脑功能并将这些知识带回给患者和家属，提供临床相关的遗传诊断，”萨马·里阿祖丁说，他是博士、公共卫生硕士、工商管理硕士，是UMSOM耳鼻喉科头颈外科、生物化学和分子生物学教授。
Riazuddin博士和她的团队定期与巴基斯坦的几位科学家合作，对350个地理上隔离的家庭进行研究，这些家庭导致了近亲繁殖，导致了神经发育障碍和智力障碍等遗传疾病。
研究小组关注了一个特殊的家庭，这个家庭有两个兄弟和一个叔叔，他们有智力残疾、语言发育迟缓、其他发育里程碑和癫痫的症状。委员会的其他成员家庭在童年或成年早期都有类似的症状。Riazuddin博士和她的团队发现AP1G1基因是罪魁祸首。
然后，通过与其他27家机构的合作，她的团队能够识别出另外10个家族，这些家族拥有导致生长迟缓和智力残疾的相同基因变异。这些家庭生活在意大利、德国、荷兰、波兰和美国。
为了确定该基因在发育中的作用，研究人员对没有Ap1g1的斑马鱼进行了工程改造。这些斑马鱼胚胎到第四天，所有的动物都开始死亡。当研究人员添加回突变的版本基因他们观察到一系列症状，一些斑马鱼胚胎死亡，一些有重大结构缺陷，另一些只有轻微的尾部畸形。
基因AP1G1含有合成蛋白质Adaptor protein 1γ1 (AP1γ1)的蓝图。这种蛋白质是组成Adaptor蛋白复合物的五种蛋白质之一，Adaptor蛋白复合物可以构建运输囊泡，在细胞内运输物质。
Riazuddin博士说:“把这些运输囊泡想象成像卡车一样的小车辆，必须在细胞(如神经元)周围装载、运输和卸载它们的货物，为细胞提供必要的功能供应。”
Riazuddin博士的团队制作了AP1G1的正常版本和突变版本，他们将其放入哺乳动物细胞中，并将负载分子标记为红色。携带突变型AP1G1的细胞有囊泡，这些囊泡在运送货物时被延迟，或者根本就没有运送。
“提高这些发育性疾病的临床诊断障碍可能最终会为治疗提供新的靶点，以便有一天能够治疗这些疾病，让更多的人独立生活，”E. Albert Reece说，他是医学博士、博士、MBA、马里兰大学巴尔的摩分校医学事务执行副总裁，以及马里兰大学医学院John Z.和Akiko K. Bowers杰出教授和院长。
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