RHEB脑体细胞双突变导致Ⅱ型局灶性皮质发育不良

发布时间：2020-06-01 09:10

【摘要】：Ⅱ型局灶性皮质发育不良(Focal cortical dysplasia type Ⅱ,FCD Ⅱ)是皮质发育畸形疾病的一种,以局部皮质结构紊乱、出现异常神经元和难治性癫痫为主要特征。近些年来,一些研究发现PI3K/AKT/mTOR通路中一些基因的体细胞突变可以导致FCDⅡ。在本研究中,我们旨在寻找能够导致FCDⅡ疾病发生的其它基因的异常体细胞突变。首先,我们对来自四名FCDⅡ患者的血-脑样品DNA进行了全外显子组测序(Whole Exome Sequencing,WES)及成对比较分析。在其中一名FCDⅡ患者脑组织样品中发现了RHE 基因的脑体细胞双突变c.(A104T,C105A),并通过TA载体克隆和Sanger测序进行了证实。该双突变会导致RHEB蛋白第35位氨基酸由酪氨酸突变成亮氨酸,记为RHEB p.Y35L。我们对该患者脑样品进行免疫印迹和免疫组织化学分析,以及通过体外转染和胚胎电转实验来研究该突变在mTOR通路活化中的影响。结果发现,与对照组相比,RHEBp.Y35L突变携带者在受损部位表现出显著增加了的核糖体蛋白S6的磷酸化,提示mTOR信号通路的激活。细胞实验显示,与野生型RHEB相比,在培养细胞中过表达RHEB p.Y35L突变体会导致S6磷酸化水平的升高。同样,在胎鼠脑内胚胎电转RHEB p.Y35L突变体会诱导S6的磷酸化、巨细胞神经元和神经元迁移受阻。而经胚胎电转后携带有RHEB p.Y35L突变体的出生小鼠表现出癫痫症状和异常的脑电波。我们的研究结果表明,脑体细胞RHEB p.Y35L突变可以导致FCDⅡ,这不仅发现了一个可以导致FCDⅡ的新基因突变,而且进一步证明了 mTOR信号的异常激活是FCDⅡ发病机制的主要因素。
【图文】：

神经元,发育不良,皮质,柱状组织

最晚、持续时间比较短［３７］。逡逑１．１．３局灶性皮质发育不良１１型的病理特征逡逑ＦＣＤＩＩ型表现的病理特征为皮质畸形和巨细胞神经元。如图１．１所示，ＦＣＤＩＩ逡逑型患者的ＭＲＩ显示手术切除部位（白色箭头所示），脑切片Ｈ＆Ｅ染色逡逑（Ｈｅｍａｔｏｘｙｌｉｎ－Ｅｏｓｉｎ邋ｓｔａｉｎｉｎｇ，Ｈ＆Ｅ）可见形态增大的神经元细胞（黑色箭头所７Ｋ），逡逑甚至出现气球样细胞（ＦＣＤＩＩｂ型）。ＦＣＤＩＩ型通常在低倍显微镜下检查无误，并逡逑且容易在组织切片上鉴定，由于神经元变大并且变形，其通常分散在所有层＂５’３８’逡逑３９］。一般来说，异形神经元可以聚集在特定层内（例如，第二层）Ｍ，不符合皮逡逑层放射状或者柱状组织模式。正常定向的肥大锥体细胞和正常神经元都可能存在逡逑于发育不良区域，正常神经元在其边缘。孤立的或成簇的气球样细胞通常在白质逡逑中更清晰可见［４１］，，它们增大的细胞质使其具有星形细胞形态。气球样细胞通常聚逡逑集在第一层中

信号通路,生长因子

ＰＫＢ／ＡＫＴ）信号通路，该通路涉及控制细胞生长、细胞大小、大脑皮质发育和逡逑神经元迁移等重要过程［２６＿邋８１‘逦Ｍ］。逡逑如图１．２所示，ｍＴＯＲ信号通路主要通过营养和生长因子来调控细胞的生长，逡逑生长因子主要为胰岛素和胰岛素样生长因子（Ｉｎｓｕｌｉｎ邋ｌｉｋｅ邋Ｇｒｏｗｔｈ邋Ｆａｃｔｏｒ，邋ＩＧＦ），逡逑营养主要为葡萄糖和氨基酸。当生长因子与受体结合或者营养丰富时，触发ＰＩ３Ｋ逡逑的激活，活化的ＰＩ３Ｋ可以募集下游关键分子ＡＫＴ到细胞膜上，使其活化。活逡逑化的ＡＫＴ可以直接激活ｍＴＯＲ，也可通过抑制结节性硬化症基因ＴＳＣ１和ＴＳＣ２逡逑形成复合物激活ｍＴＯＲ［８５］。逡逑９逡逑
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R742

【参考文献】