國產(chǎn)ELISA試劑盒揭示了脆性X染色體綜合征發(fā)神經(jīng)發(fā)育機制
國產(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（fragile site）而得名。目前公認脆性位點上的FMR基因是FXS的關鍵致病基因。正常人的FMR基因啟動子只有約30個CGG三核苷酸重復，但在FXS患者中則超過200個。高重復的CGG造成FMR啟動子的甲基化水平升高，進而引起組蛋白修飾改變，zui終導致FMR基因沉默。在細胞質(zhì)中，F(xiàn)MR基因編碼的蛋白FMRP能夠選擇性結合mRNA翻譯進程中的多聚核糖體，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，同時5%的FMRP在細胞核中，說明FMRP有可能直接或間接地參與了轉(zhuǎn)錄調(diào)控。然而對FMRP參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的機制仍然缺乏高通量和高分辨率的研究結果。
國產(chǎn)ELISA試劑盒為了解決這個科學難題，陸平等研究人員以誘導多功能干細胞（iPSC）為模型，比較和分析了正常人和FXS患者來源的iPSC（FXS-iPSC）在體外定向分化為神經(jīng)元各階段的轉(zhuǎn)錄組動態(tài)變化情況。為了克服樣本量的問題，他們也同時整合分析了其他研究團隊的數(shù)據(jù)。通過生物信息學分析，他們發(fā)現(xiàn)WNT、BMP4和POU3F4等神經(jīng)分化相關的轉(zhuǎn)錄因子在FXS-iPSC分化得到的神經(jīng)元中異常高表達；與神經(jīng)元功能密切相關的KCNA、KCNC3和KCNG2等鉀離子通道蛋白異常低表達；而SHANK和NNAT這兩個與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關的重要蛋白在時序上的表達也出現(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。該研究證實了FMRP的缺失可以引起FXS患者神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中整個基因調(diào)控網(wǎng)絡的失衡，國產(chǎn)ELISA試劑盒同時發(fā)現(xiàn)了可能用于治療FXS的新的靶標分子。