KIF1A基因突变在癫痫中的作用和机制研究

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:canoe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景癫痫是神经系统常见疾病之一,影响着全球超过5000万人口,而遗传因素是癫痫的主要病因之一,根据国际抗癫痫联盟最新定义,遗传性癫痫是由已知的或者推测可能的基因异常导致的以癫痫发作为核心症状的综合征,这些基因异常可导致神经元发育或迁移异常、离子通道固有属性改变、神经突触传递异常(兴奋性突触或抑制性突触)。KIF1A基因编码的驱动蛋白家族成员1A主要参与神经元内快速顺向运输,在胚胎期神经发育和成年后突触可塑性中发挥着至关重要的作用,目前已经确认该基因突变和遗传性痉挛性截瘫、遗传性感觉和自主神经病2型、PEHO综合征、Rett综合征、自闭症谱系疾病、智力发育异常等有关。同时有发现部分携带KIF1A突变的患者伴有癫痫。因此我们推测该基因突变可能会导致脑发育异常或兴奋/抑制失衡从而参与癫痫发生。目的明确KIF1A基因突变是否会影响癫痫的易感性以及可能机制。方法课题组对一个累及三代的全面性发作的癫痫家系进行基因测序并发现KIF1A基因的一个罕见错义突变,即第1190位的核苷酸由胞嘧啶突变为腺嘌呤,从而导致第397位的氨基酸由丙氨酸变为天冬氨酸(c.1190 C>A,p.A397D),通过生物信息学软件预测该突变为有害突变。随后以斑马鱼为模式动物,利用鱼类特性转座子Tol2载体构建相应的野生型和突变型kif1a斑马鱼,在受精后第5天,通过记录斑马鱼幼鱼活动轨迹和在体场电位明确该突变和癫痫的关系。随后在体外以培养的原代神经元为载体,将人源野生型KIF1A(397Ala)和突变型KIF1A(397Asp)质粒转染神经元,利用全细胞膜片钳技术记录静息膜电位、基强度、动作电位频率、微小兴奋性突触后电流(mEPSCs)和微小抑制性突触后电流(mIPSCs)。最后利用免疫荧光技术探讨该基因突变对突触形成和神经元发育的影响。结果1.行为学观察发现两组斑马鱼幼鱼均没有明显形态学异常。在过表达突变型kif1a斑马鱼中,发现有40.6%的斑马鱼运动轨迹可定义为显著增加,39.1%的斑马鱼运动轨迹为基线运动;在过表达野生型kif1a斑马鱼中,发现11.5%的斑马鱼运动轨迹可定义为显著增加,67.2%的斑马鱼为基线运动(40.6%VS11.5%,P<0.05,39.1%VS67.2%,P<0.05)。2.在局部场电位记录时,过表达突变型kif1a斑马鱼中,42.2%的斑马鱼可以记录到多棘波样异常放电;而在过表达野生型kif1a斑马鱼中,仅9.8%的斑马鱼可以记录到多棘波样异常放电(42.2%VS9.8%,P<0.05)。3.在转染人源野生型KIF1A(397Ala)质粒和人源突变型KIF1A(397Asp)质粒的原代神经元中,静息膜电位、基强度及动作电位频率均没有差异。4.相比于转染人源野生型KIF1A(397Ala)质粒的原代神经元,突变组神经元mEPSCs的频率明显升高(P<0.05),而mIPSCs的频率和幅值均没有差异。5.相比于转染人源野生型KIF1A(397Ala)质粒的原代神经元,突变组神经元中树突棘、vGLUT以及vGLUT和PSD-95聚集的密度明显升高。6.在转染人源野生型KIF1A(397Ala)质粒和人源突变型KIF1A(397Asp)质粒的原代神经元中,神经元的复杂度、初级神经突和次级神经突的数量均没有差异(P>0.05)。结论突变的KIF1A(c.1190 C>A,p.A397D)可以增加癫痫的易感性,其机制可能是通过调控兴奋性突触的形成。
其他文献
<正>人民教育出版社高中物理选修3-3将汽化热定义为:某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热.这种定义在热学领域里是
信息时代移动通讯飞速发展,声表面波滤波器面临两个巨大挑战。一是器件尺寸不断缩小,功率水平越来越高,对器件功率耐受性要求越来越高。二是低频段频谱资源紧张使得滤波器工
雅安位于四川盆地西缘、青藏高原东麓。由于特定的地理和地形条件所致,降水特多,夏季暴雨频繁,历来素有“天漏”之称。本文基于大量的“雅安天漏”(区域暴雨)个例资料,从气候、大尺
丰富的野生植物资源及现有的药用植物都是我国中医药事业发展的宝贵财富和物质基础。药物植物栽 培技术的发展能够促进对药用植物的保护和利用,促进药材业的发展。
构建适应现代企业制度的财务管理机制,应以财务预算为前提,建立科学严谨的成本管理机制,建立财务风险的预防和预警机制和适应现代企业特点的财务会计组织机构,确立知识效益和
内容提要:价值的结构及其发生也是价值问题中的难题之一。传统的价值论没有对价值的结构进行认真的剖析,故难以给价值以明确的说明。价值关系是人们在生活-实践基础上建立起
《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》(国发【2014】35号)中明确提出高考招生制度改革的思路,而上海作为新一轮高考改革的试点省市之一,将于2017年起全面实施高考改
<正>全日制普通高级中学物理教科书中,介绍了安培的"分子电流假说".在这种"假说"的理论指导下,安培解释了磁的电本质,理论上说明了"电"和"磁"的必然联系.安培的这种"假说"思
<正>1中考计算题命题趋势纵观2009年中考计算题,不难看出,传统的纯计算比例仅占20%左右.计算题越来越简单了,就连北京市的中考题力学和电学的难点都降低了很多.试题更加重视
沟通是酒店管理活动的重要课题,有效的内部沟通是酒店持续发展所必不可少的条件,文章主要探讨了酒店有效沟通的作用,影响酒店有效沟通的障碍,并提出了改善酒店内部沟通的措施