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马里兰大学医学院 (UMSOM) 精密疾病建模中心的研究人员发现了一种机制,似乎可以解释某些基因突变如何导致一种罕见的遗传性肾脏疾病,即肾病综合征。使用果蝇(果蝇)模型,他们发现编码某些蛋白质的基因突变会导致细胞膜循环中断。根据本周发表在美国肾脏病学会杂志上的研究,这种破坏会导致肾细胞结构和功能异常。
肾细胞功能的破坏会导致肾病综合征,这是一种肾脏疾病,由于肾脏过滤器出现问题,会导致异常数量的蛋白质渗入尿液中。它发生在 100,000 名美国人中约有 7 人,虽然罕见,但它被认为是儿童最常见的肾脏疾病之一。由基因突变引起的肾病综合征往往对标准的类固醇治疗没有反应,因此治疗取决于识别导致疾病的基因突变,然后根据疾病机制进行针对性的治疗开发。然而,对于这种由基因突变引起的疾病,尚无已知的治疗方法在这项研究中检查。
“研究人员最近发现了编码这些蛋白质的基因之一的突变,称为 exocyst 复合体,它与肾脏疾病有关,”医学系副教授兼主任 Zhe Han 博士说。 UMSOM 精密疾病建模中心。“然而,exocyst 复合物导致肾脏疾病的潜在机制长期以来一直是个谜。”
韩博士的团队使用果蝇作为模型,以更好地了解这些基因突变可能导致肾脏疾病的机制。果蝇具有专门的滤过细胞(肾细胞),在结构和功能上都与人类足细胞非常相似,足细胞是一种与肾病综合征相关的肾细胞。利用果蝇遗传学的力量,研究小组对果蝇进行了遗传筛选,并确定了肾细胞正常运作所需的八个外囊基因中的每一个。
沉默肾细胞中的果蝇 exocyst 基因导致过滤所必需的结构被破坏,称为肾细胞裂隙隔膜。然后,研究人员使用透射电子显微镜仔细观察了超微结构的变化,揭示了独特的电子致密管状结构的外观,他们将其命名为“exocyst rods”。