國(guó)產(chǎn)ELISA試劑盒揭示了脆性X染色體綜合征發(fā)神經(jīng)發(fā)育機(jī)制
國(guó)產(chǎn)ELISA試劑盒脆性X染色體綜合征（fragile X syndrome, FXS）是一類極為常見(jiàn)的X染色體連鎖的智力殘疾（X-linked inlectual disability, XLID），因患者的X染色體在顯微鏡下呈現(xiàn)縊痕的脆性位點(diǎn)（fragile site）而得名。目前公認(rèn)脆性位點(diǎn)上的FMR基因是FXS的關(guān)鍵致病基因。正常人的FMR基因啟動(dòng)子只有約30個(gè)CGG三核苷酸重復(fù)，但在FXS患者中則超過(guò)200個(gè)。高重復(fù)的CGG造成FMR啟動(dòng)子的甲基化水平升高，進(jìn)而引起組蛋白修飾改變，zui終導(dǎo)致FMR基因沉默。在細(xì)胞質(zhì)中，F(xiàn)MR基因編碼的蛋白FMRP能夠選擇性結(jié)合mRNA翻譯進(jìn)程中的多聚核糖體，從而抑制mRNA翻譯。受FMRP抑制的蛋白包括mGluR5、NMDAR、多種細(xì)胞骨架蛋白以及ERK通路和mTORC通路下游的多種因子。但不容忽視的是，F(xiàn)MRP也抑制很多轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，同時(shí)5%的FMRP在細(xì)胞核中，說(shuō)明FMRP有可能直接或間接地參與了轉(zhuǎn)錄調(diào)控。然而對(duì)FMRP參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的機(jī)制仍然缺乏高通量和高分辨率的研究結(jié)果。
國(guó)產(chǎn)ELISA試劑盒為了解決這個(gè)科學(xué)難題，陸平等研究人員以誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（iPSC）為模型，比較和分析了正常人和FXS患者來(lái)源的iPSC（FXS-iPSC）在體外定向分化為神經(jīng)元各階段的轉(zhuǎn)錄組動(dòng)態(tài)變化情況。為了克服樣本量的問(wèn)題，他們也同時(shí)整合分析了其他研究團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)。通過(guò)生物信息學(xué)分析，他們發(fā)現(xiàn)WNT、BMP4和POU3F4等神經(jīng)分化相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子在FXS-iPSC分化得到的神經(jīng)元中異常高表達(dá)；與神經(jīng)元功能密切相關(guān)的KCNA、KCNC3和KCNG2等鉀離子通道蛋白異常低表達(dá)；而SHANK和NNAT這兩個(gè)與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)的重要蛋白在時(shí)序上的表達(dá)也出現(xiàn)紊亂。這表明FXS-iPSC分化得到的神經(jīng)元不成熟，而且不具備完善的神經(jīng)元功能。該研究證實(shí)了FMRP的缺失可以引起FXS患者神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中整個(gè)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的失衡，國(guó)產(chǎn)ELISA試劑盒同時(shí)發(fā)現(xiàn)了可能用于治療FXS的新的靶標(biāo)分子。