淋巴系统是由薄壁细胞组成的网状结构，对细胞外液的动态平衡非常重要。作为组织膨压，这种网络的发展是由间质压力调节的。同时，淋巴内皮细胞对流体流动诱导的剪切力很敏感，它会影响淋巴管的形成及其功能。然而,这些细胞中机械感觉的分子机制在很大程度上是未知的。

Piezo1离子通道是介导包括血管内皮细胞、肾小管细胞和红细胞等几个细胞中机械应力的介质。PIEZO1功能性获得突变引起常染色体显性溶血性贫血——脱水遗传性口形红细胞增多症。然而，PIEZO1功能性缺失突变对表型的影响仍未知。

摘要：Piezo1离子通道是包括血管内皮细胞、肾小管细胞和红细胞等几个细胞中机械应力的介质。PIEZO1功能性获得突变引起常染色体显性溶血性贫血--脱水遗传性口形红细胞增多症。然而，PIEZO1功能性缺失突变对表型的影响仍未知。研究人员发现这一通道在淋巴系统中扮演一个新的角色。通过全外显子测序，作者在一对兄妹中发现PIEZO1双等位基因突变，因先天性淋巴管发育不良造成持续的淋巴水肿。对父母的红细胞进行分析发现受影响的等位基因中Piezo1功能明显衰减。结果描述了一种新型的与PIEZO1相关的遗传性淋巴水肿的临床类别。

技术路线：

1）病例描述：

患者双亲无患病情况，且表型正常；

II.1：出生伴随水肿及双侧乳糜胸，新生儿期病情严重；42个月她的腿部、躯干和面部显示了严重的持续性淋巴水肿及胸腔积液；

II.2：出生时具有轻微淋巴水肿及腿部肿胀；3岁时出现胸腔积水，症状比II.1轻。

对两位患者和他们的父母血液计数发现血液中血球数都是正常的。

2）全外显子测序，筛选出候选基因PIEZO1

对2患者及其双亲进行全外显子测序，由于此病在这个家族中的多发性，采用了常染色体隐性遗传模式进行筛选。在基因组中MAF(次等位基因频率)0.1%的候选基因只有PIEZO1。

两位患者都是杂合突变，一个剪接位点突变c.+1GA和一个错义突变c.GC；p.GlyArg。这两个突变在G、ESP、ExAC中都没有收录。如下图所示，c.+1GA来自父亲I1，c.GC；p.GlyArg来自I2。

3）Sanger测序验证（c.+1GA）

c.+1GA改变了Exon间接供体，导致了在成熟信使RNA中内含子24的存在。如下图，可以看出I1中确实存在内含子24和外显子25，c.+1GA导致了编码p.SerTrpfs*21的包含离子孔的C端的缺失。

图h为I2的sanger测序结果，图i为I1的测序结果，图j为外显子24和内含子24的序列，图k为外显子25序列

4）c.G4C突变功能预测

如下图所示，在各物种中，PIEZO1残基高度保守。c.G4C；p.GlyArg改变了一个高度保守的PIEZO1残基，通过蛋白功能预测，发现这个残基可能位于邻近跨膜蛋白的C端。

5）细胞功能学验证：突变导致PIEZO1的功能显著下降。

前期研究表明，当受到负压力时，红细胞会有钙离子流出现；当Piezo1缺失，钙离子流也消失。下图e中为I1、I2和II.2的红细胞受到负压力的表现，可以发现II.2钙离子流消失。类似的Piezo1激活剂Yoda1也可以引起钙离子流，如图可发现II.2钙离子流也消失。

细胞功能学验证发现PIEZO1突变导致蛋白在细胞表面表达下调，PIEZO1的功能显著下降。

参考文献：LukacsV,MathurJ,MaoR,etal.ImpairedPIEZO1functioninpatientswithanovelautosomalrecessivecongenitallymphaticdysplasia[J].NatureCommunications,,6:.

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