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智力障礙是常見的神經(jīng)發(fā)育障礙,通常發(fā)病較早、病情嚴(yán)重,是兒童致殘的主要原因之一。深入探究其病因?qū)W及發(fā)病機制,對完善疾病防治體系具有關(guān)鍵意義。當(dāng)前,對該類疾病的診療研究通常以遺傳學(xué)篩查為起點,以致病基因鑒定和機制解析為基礎(chǔ),以特異性治療為目標(biāo)。因此,系統(tǒng)鑒定智力障礙相關(guān)新致病基因十分重要。

近日,Journal of Genetics and Genomics在線發(fā)表湖南省兒童醫(yī)院王華主任醫(yī)師、湖南省婦幼保健院毛翛研究員、同濟大學(xué)邊杉教授等多中心團隊合作題為

Biallelic
MED16
variants disrupt neural development and lead to an intellectual disability syndrome
的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)MED16雙等位基因變異導(dǎo)致智力障礙綜合征為MED16相關(guān)智力障礙的臨床診斷和遺傳咨詢提供理論依據(jù)

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該研究通過外顯子測序,在一個非近親家庭兩名患者中鑒定出遺傳自雙親的MED16 (NM_005481.3) 雙等位基因變異。先證者臨床表現(xiàn)為全面發(fā)育遲緩、智力障礙和畸形。為評估變異的致病性,研究團隊在果蠅模型和患者來源的誘導(dǎo)多能干細胞 (iPSCs) 中進行功能驗證。通過對果蠅同源基因med16進行Kozak-GAL4標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)該基因在發(fā)育中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元和部分膠質(zhì)細胞中表達。med16完全缺失會導(dǎo)致果蠅羽化率和存活率下降,并損害突觸傳遞功能。野生型med16的回補可有效挽救上述表型,而患者來源兩個變異的挽救能力顯著減弱,表明它們是功能缺失型 (LoF) 變異。在iPSCs分化的神經(jīng)元中,神經(jīng)突生長受損,該表型可通過誘導(dǎo)外源MED16表達得以挽救?;颊呦嚓P(guān)變異在iPSCs模型中也呈現(xiàn)LoF等位基因特征。鑒于MED16在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的重要作用,研究者進一步對患者細胞轉(zhuǎn)錄組進行初步分析。結(jié)果顯示,MED16雙等位基因LoF導(dǎo)致神經(jīng)元成熟及功能相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄出現(xiàn)顯著表達異常,提示其可能主要通過干擾神經(jīng)突成熟和軸突導(dǎo)向等過程,從而破壞神經(jīng)元亞型形成、神經(jīng)環(huán)路功能及神經(jīng)遞質(zhì)傳遞,最終導(dǎo)致智力障礙表型。

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MED16雙等位基因LoF變異導(dǎo)致智力障礙

綜上所述,該研究發(fā)現(xiàn)MED16為智力障礙綜合征的新致病基因,揭示MED16對神經(jīng)發(fā)育和功能維持具有重要作用,為MED16相關(guān)智力障礙的分子診斷、遺傳咨詢和生育指導(dǎo)提供理論依據(jù)。

湖南省兒童醫(yī)院副研究員黃琰和同濟大學(xué)博士研究生向政龍為該論文共同第一作者。湖南省婦幼保健院毛翛研究員和同濟大學(xué)邊杉教授為共同通訊作者。

https://doi.org/10.1016/j.jgg.2025.04.004

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