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  • 老年醫(yī)學(xué)
  • 于普林
  • 6599字
  • 2020-08-14 13:12:19

第三節(jié) 與衰老相關(guān)的人類遺傳病

遺傳病是特指生殖細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而導(dǎo)致后代發(fā)生異常癥狀的疾病。這些疾病的病因完全由遺傳因素決定,通常在出生一定時間后才發(fā)病,有時要經(jīng)過幾年、十幾年才出現(xiàn)明顯的癥狀。多數(shù)遺傳病屬于罕見病,大部分患者在20歲前發(fā)病。在這些遺傳病中,部分患者的疾病表型與衰老特征相似,如出現(xiàn)皮膚皺縮、脫發(fā)、肌肉萎縮、心血管疾病等癥狀。根據(jù)已經(jīng)報(bào)道的早老型遺傳病的分子特征,均與DNA損傷修復(fù)缺陷有關(guān)。這些疾病可以分為:核纖層蛋白病(laminopathies)和DNA損傷修復(fù)缺陷病等兩類。

一、核纖層蛋白病

核纖層蛋白病是指核纖層蛋白A(lamin A,LMNA)的基因及其編碼的蛋白異常引起的。該病既包括LMNA基因突變引起的疾病,也包括參與LMNA蛋白加工成熟的相關(guān)蛋白突變引起的疾病。

(一)HGPS早老癥(Hutchinson Giford Progeria Syndrome,HGPS)

HGPS是一種典型的由基因突變導(dǎo)致的衰老相關(guān)遺傳病,它的發(fā)病率很低,大概是400萬分之一~800萬分之一。HGPS最早由Hutchins在1886年報(bào)道,1904年Gilford報(bào)道了第二例患者,他在文章中使用了progeria(早老)這個詞。1962年,DeBusk將這種疾病命名為Hutchinson Giford Progeria Syndrome,HGPS。HGPS患者在出生的早期就開始顯現(xiàn)衰老的容貌,出現(xiàn)的特征包括:典型小頜,頜面不均勻,突眼,頭皮靜脈突出等面部特征,患者生長緩慢,體形矮小,體重低于同齡人平均體重。在生長過程中快速出現(xiàn)正常個體晚年時才呈現(xiàn)的特征,例如:頭發(fā)灰白,脫落,皮膚變薄和皺褶。患兒大多死于心血管疾病或卒中,壽命大多為7歲至27歲,平均13歲。

1.核纖層蛋白的生理功能

在人體細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)膜周圍,受到稱為核纖層的結(jié)構(gòu)保護(hù)。構(gòu)成核纖層的蛋白由LMNA、LMNB、LMNC組成。人類的LMNA基因定位在1q21.2-q21.3染色體上,包括12個外顯子,并且含有兩個多腺苷酸化信號,分別是LMNC/C2的ATTAAA和LMN AΔ10的AATCAA。LMNA基因通過選性擇剪切產(chǎn)生A型核纖層蛋白,包括LMN AΔ10、LMN C2、LMNA和LMN C,其中LMNA和LMN C為主要產(chǎn)物。LMNA/C除了參與構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)骨架以外,還在調(diào)節(jié)DNA復(fù)制、細(xì)胞周期、凋亡、基因表達(dá)等方面有重要作用。LMNA的表達(dá)與組織的硬度和基質(zhì)指導(dǎo)的分化有關(guān)。通過蛋白質(zhì)組學(xué)的方法證實(shí):在軟組織如脂肪中,LMNA低表達(dá),而硬組織如骨頭中LMNA高表達(dá);利用干細(xì)胞分化成相關(guān)組織,LMNA的表達(dá)變化規(guī)律與前述結(jié)果類似。

LMNC和LMN A蛋白N末端含有566個相同的氨基酸殘基,在此之后的氨基酸序列中,LMNC則缺失10號外顯子的部分序列和11、12號外顯子的全部序列,但在其C末端具有特異的6個氨基酸殘基。LMNA在合成之前,首先翻譯成A型核纖層蛋白前體,即前LMNA,其C末端含有CAAX盒(C表示半胱氨酸;A表示脂肪族氨基酸;X表示可變氨基酸),接著這段半胱氨酸側(cè)鏈被法尼基化,然后“-AAX”在ZMPSTE24和RCE1的共同作用下被切除,緊接著半胱氨酸被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的異戊烯半胱氨酸羧基端甲基轉(zhuǎn)移酶ICMT甲基酯化。最后,ZMPSTE24在Y646和L647之間第二次酶切,前LMNA末端的15個氨基酸殘基(包括法尼半胱氨酸甲酯)被切除,產(chǎn)生成熟的LMNA。

已經(jīng)報(bào)道LMNB1的丟失是細(xì)胞衰老的分子標(biāo)志物。其丟失過程是通過細(xì)胞自噬實(shí)現(xiàn)的。自噬關(guān)鍵蛋白LC3/Atg8能介導(dǎo)LMNB1的降解,該過程不被細(xì)胞饑餓接活,但受原癌基因ras激活,通過影響核質(zhì)運(yùn)輸,把LMNB1運(yùn)輸?shù)饺苊阁w中。抑制自噬或ras的功能,均能抑制該蛋白的降解,并抑制細(xì)胞衰老。此外,近幾年的研究表明:早老癥相關(guān)的蛋白變化也能在正常衰老細(xì)胞中檢測到。

2.LMNA的突變導(dǎo)致HGPS

目前研究認(rèn)為:HGPS大都是由于染色體上編碼A/C型核纖層蛋白的LMNA基因發(fā)生點(diǎn)突變而引起。LMNA基因在其外顯子的1824位發(fā)生核苷酸轉(zhuǎn)換(C→T)造成的,盡管未造成氨基酸殘基的改變(G608G),但產(chǎn)生了一個潛在的選擇性剪切位點(diǎn),導(dǎo)致第11外顯子的部分堿基被剪切,使得前LMNA的C末端50個氨基酸殘基被切除,這種截短的蛋白叫做早老蛋白(progerin)。早老蛋白保留了“-CAAX”盒,能被法尼基化,由于早老蛋白缺失Zmpste24酶切位點(diǎn),導(dǎo)致其C-末端區(qū)域不能被釋放,保留了法尼半胱氨酸甲酯。因?yàn)榉峄墓δ苁菍⑶癓MNA插入核膜以后,再進(jìn)行剪切。永久法尼基化的早老蛋白無法從核膜上脫離下來,其他核纖層蛋白由于與早老蛋白結(jié)合成復(fù)合體也無法脫離核膜,最終使細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能受損。

LMNA基因除了上述典型的G608G突變,一些非典型的純合突變K542N、雜合突變R471C和R527C也可引起HGPS。

3.突變蛋白引起的變化

LMNA突變產(chǎn)生的早老蛋白還會引起染色質(zhì)的紊亂,導(dǎo)致DNA雙鏈損傷和異常的DNA損傷反應(yīng)(DNA-damage response,DDR)。早老蛋白引起的早衰與其造成的DNA損傷的增加密切相關(guān),研究表明,這種損傷位于端粒,會引起端粒聚集和染色體畸變。HGPS癥患者的成纖維細(xì)胞中早老蛋白蛋白會引起端粒的融合,在人類正常的成纖維細(xì)胞中表達(dá)外源性早老蛋白同樣會如此。

研究表明,在有早老蛋白表達(dá)的細(xì)胞系,或者在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)突變形式的LMNA和LMNB以及在正常的衰老細(xì)胞中,都能檢測到端粒聚集。通常認(rèn)為端粒的聚集會導(dǎo)致端粒融合,因此導(dǎo)致基因組的不穩(wěn)定。研究人員在早老蛋白表達(dá)的細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)多種染色體畸變的情況。有多種證據(jù)表明在HGPS癥患者的成纖維細(xì)胞中基因組是不穩(wěn)定的,例如:出現(xiàn)雙核細(xì)胞、非整倍體細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn),端粒酶可以修復(fù)早老蛋白引起的端粒功能紊亂,但是具體機(jī)制目前還不清楚。

在HGPS細(xì)胞中表達(dá)外源性的端粒酶催化亞基基因TERT,可以明顯延長細(xì)胞的傳代數(shù),說明TERT可以延長HGPS細(xì)胞的壽命。在細(xì)胞中表達(dá)外源早老蛋白(表達(dá)量和HGPS細(xì)胞中內(nèi)源性的早老蛋白表達(dá)量相似),可以引起明顯的DNA損傷信號。但是如果事先在此細(xì)胞中表達(dá)TERT蛋白,再表達(dá)早老蛋白,則沒有明顯的DNA損傷信號,表明端粒酶可以對抗早老蛋白引起的DNA損傷。

早老蛋白引起的損傷反應(yīng)還與長壽蛋白SIRT6有關(guān)。使用模擬HGPS的干細(xì)胞,深入分析早老蛋白引起DDR的信號通路變化,與抑制抗氧化蛋白Nrf2發(fā)揮功能有關(guān)。早老癥患者的癥狀之一是心臟發(fā)育異常,使用缺失laminA突變的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞,檢測到機(jī)械力感受信號通路MLK1-SRF的核轉(zhuǎn)移作用喪失,信號通路沒有激活而影響肌動纖維變化。把核被膜蛋白emerin在突變細(xì)胞中異位表達(dá),則恢復(fù)了MLK1的功能。

(二)下頜骨末端發(fā)育不良癥(Mandibuloacral Dysplasia,MAD)

MAD是一種罕見的常染色體隱性遺傳病。Young L在1971年首次報(bào)道了相關(guān)的病例。患者在出生后表現(xiàn)出生長遲滯、脫發(fā)、顱面異常、骨畸形、關(guān)節(jié)僵直、皮膚萎縮及斑點(diǎn)色素沉著等病癥。這些癥狀和早老癥的一些臨床癥狀很相似,所以也歸為早老癥的一種類型,但是MAD患者的壽命要比HGPS患者長。

研究發(fā)現(xiàn),有兩個基因的突變與MAD相關(guān),第一個基因就是LMNA,即A型MAD(MADA),第二個基因是ZMPSTE24,即B型MAD(MADB)。A型MAD患者和B型MAD患者的不同主要表現(xiàn)在脂肪營養(yǎng)不良的范圍和程度不一樣。A型MAD患者主要是四肢的皮下脂肪偏少,頸部和軀干的皮下脂肪相對正常或者有輕微的過量。B型MAD患者則表現(xiàn)出大范圍的皮下脂肪偏少,例如面部、軀干、四肢。

A型MAD患者的LMNA基因發(fā)生R527H純合突變,而B型MAD患者則是ZMPSTE24基因發(fā)生了突變。B型MAD患者基因突變有兩個位點(diǎn),第一個位點(diǎn)是第8個外顯子上的1018位點(diǎn)發(fā)生核苷酸轉(zhuǎn)換(T→C),導(dǎo)致T340A的突變;第二個突變位點(diǎn)是9號外顯子在1085位點(diǎn)處插入一個堿基T,導(dǎo)致該基因發(fā)生移碼突變,在此處產(chǎn)生終止密碼子,產(chǎn)生截短的突變蛋白。由于前LMNA是ZMPSTE24的特異性底物,ZMPSTE24突變之后,無法行使其正常的生理功能,造成法尼基化的LMNA堆積在細(xì)胞核的邊緣,使核的穩(wěn)定性受損,引起細(xì)胞核畸形和基因表達(dá)的改變,這也可能是MAD和HGPS患者具有部分相同表型的原因。

(三)限制性皮病(Restrictive Dermopathy,RD)

限制性皮病是一種致死性的人類遺傳病,為常染色體隱性遺傳性疾病。由Witt在1986年首次報(bào)道。其特征表現(xiàn)為皮膚繃緊、變薄,易于潰破,步態(tài)不穩(wěn)和關(guān)節(jié)攣縮。RD在胎兒時期就出現(xiàn)異常,如羊水過多,胎兒活動減少,羊膜早破、早產(chǎn),臍帶過短,絨膜羊膜炎,胎兒發(fā)育遲緩等。出生后的表現(xiàn)有:頭面部骨縫寬,低位耳,小頜,小口呈O形,乳牙等。皮膚的變化有:硬緊、紅斑、糜爛、剝脫、瘢痕。骨骼異常:關(guān)節(jié)攣縮,足骨發(fā)育不全,骨化中心缺乏,長骨過度管化等。呼吸系統(tǒng)的變化有:胸前后徑增加,肺發(fā)育不全,呼吸功能不全等。

最初的研究表明RD的發(fā)病與LMNA基因11號外顯子突變產(chǎn)生的截短前LMNA有關(guān),但是后來又在某些RD病例中發(fā)現(xiàn)LMNA基因是正常的,這表明RD還存在其他的致病機(jī)制,因此,研究人員又檢測了病例的Zmpste24基因,發(fā)現(xiàn)其9號外顯子發(fā)生了雜合性的單個堿基插入突變,產(chǎn)生截短的ZMPSTE24蛋白,使之無法正確剪切、加工前LMNA,導(dǎo)致前LMNA在細(xì)胞核內(nèi)的聚集。

二、DNA損傷修復(fù)缺陷相關(guān)的遺傳病

DNA損傷修復(fù)是生物為保持基因組穩(wěn)定性,維持遺傳性狀的重要保護(hù)機(jī)制。細(xì)胞內(nèi)的DNA損傷有烷基化、交聯(lián)、斷裂等多種形式,根據(jù)DNA損傷的類型不同,DNA損傷修復(fù)機(jī)制主要可以分為堿基切除修復(fù)(Base excision repair,BER)、核苷酸切除修復(fù)(Nucleotide excision repair,NER)、錯配修復(fù)(Mismatch repair,MMR)、雙鏈斷裂修復(fù)(Double-strand break repair,DSBR)等。其中,與衰老關(guān)系比較緊密的是DSBR途徑和NER途徑。

DSBR途徑主要有2條,即DNA雙鏈斷裂同源重組(Homologous recombination,HR)修復(fù)和非同源末端連接(Non-homologous end-joining,NHEJ)修復(fù)。當(dāng)哺乳動物細(xì)胞中出現(xiàn)雙鏈斷裂(DSBs)的時候,DNA損傷感應(yīng)蛋白ATM首先發(fā)生自磷酸化而活化,然后被三聚體復(fù)合MRN(Mre11-Rad50-Nbs1)招募到DSBs位點(diǎn),進(jìn)而靶向其下游底物,進(jìn)行損傷修復(fù)。

NER可分為全基因組NER(Global genome repair NER,GG-NER)和轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)NER(Transcriptioncoupled NER,TC-NER)。GG-NER的主要作用是在全基因組范圍內(nèi)防止DNA突變,修復(fù)速度較慢。當(dāng)DNA雙鏈結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變化,XPC與hRAD23b、CETN2共同作用,直接識別DNA損傷;當(dāng)DNA損傷對自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響較小,DDB2與DDB1結(jié)合到損傷位點(diǎn),形成一個可以被XPC識別的結(jié)構(gòu),進(jìn)而招募hRAD23b和CETN2,以及其他多種蛋白組成復(fù)合體進(jìn)行DNA損傷修復(fù)。TC-NER修復(fù)途徑可修復(fù)各種阻礙RNA聚合酶延伸的DNA模板鏈損傷,修復(fù)速度相對較快。DNA在轉(zhuǎn)錄過程中,當(dāng)RNA聚合酶被DNA損傷阻礙不能移動時,CSB和TFIIH組成復(fù)合體,進(jìn)而招募其他多種蛋白組成復(fù)合體進(jìn)行DNA修復(fù)。

(一)沃納綜合征(Werner Syndrome,WS)

WS由Werner在1904年首先報(bào)道。特點(diǎn)是較早表現(xiàn)出衰老特征和對癌癥的易感性,多在兒童后期或青年期就發(fā)生衰老,其發(fā)病時間比HGPS稍遲,因此也叫做“成年性早老癥”。大約有75%的WS病例發(fā)生在日本。

WS具有家族性,以常染色體隱性遺傳為主,皮膚呈現(xiàn)出老人的特征。皮膚的結(jié)締組織、脂肪組織及肌肉萎縮,皮膚光滑、發(fā)亮,緊貼于皮下組織,面部和四肢的遠(yuǎn)端為最明顯。鼻子變尖、變細(xì),形成鉤狀鼻。口腔四周皮膚形成放射狀皺紋,眼部結(jié)締組織萎縮形成眼球假突出,耳部皮膚萎縮,耳部尖小。上述改變使患者面部表現(xiàn)出所謂“鳥樣外貌”。足底及骨突出部位,如踝、跟、趾等部位皮膚角質(zhì)化過度,并形成潰瘍,潰瘍經(jīng)久不愈,并逐漸擴(kuò)大,深度可達(dá)骨和關(guān)節(jié)面。四肢皮膚有局限性色素沉著或色素減退現(xiàn)象,有時全身彌漫性色素增加或有雀斑樣皮疹。

WS的患者十歲前大多發(fā)育正常,但是不會像正常兒童一樣在十幾歲初期迅速生長。通常在20歲左右出現(xiàn)頭發(fā)脫落或者變灰,聲音嘶啞,以及類似硬皮病的膚質(zhì)改變,繼而在30多歲表現(xiàn)出雙側(cè)白內(nèi)障、2型糖尿病、性腺功能減退、皮膚潰瘍和骨質(zhì)疏松。死亡通常發(fā)生在40歲左右,最常見的死因是心肌梗死和癌癥。

WS是由于位于8號染色體上的WRN基因突變引起的。WRN基因編碼的WRN蛋白是DNA解旋酶RecQ家族的成員,它參與細(xì)胞的增殖、永生化和腫瘤的發(fā)生。RecQ解旋酶家族的主要功能是參與DNA的重組、復(fù)制和DNA雙鏈斷裂修復(fù)。在DNA復(fù)制階段,WRN可以通過聚攏DNA鏈,重新啟動停滯的復(fù)制叉,WRN的缺失將會降低復(fù)制叉延伸的速度,進(jìn)一步導(dǎo)致復(fù)制叉的崩解以及整個染色體組的不穩(wěn)定。

WRN在維持端粒的結(jié)構(gòu)和功能、參與端粒的復(fù)制等方面起著重要作用,眾所周知,端粒在細(xì)胞的壽命維持方面起重要作用。WRN與端粒重復(fù)序列結(jié)合因子TRF1(Telomere repeat binding factor)、TRF2等與端粒長度維持相關(guān)的蛋白相互作用,以維持端粒的功能。端粒單鏈DNA結(jié)合蛋白POT1可與WRN共同維護(hù)端粒末端的DNA結(jié)構(gòu),保護(hù)端粒展開時的3'末端。利用干細(xì)胞模型和人體樣本,研究了WS加速衰老的機(jī)制。WRN蛋白能與異染色質(zhì)蛋白SUV39H1、HP1α、LAP2β相互作用。把失活催化亞基的SUV39H1敲入到野生型間充質(zhì)干細(xì)胞中也能加速細(xì)胞衰老。說明異染色質(zhì)的變化是WRN致衰老的驅(qū)動力之一。

除此之外,與WRN蛋白同屬解旋酶RecQ家族的BLM蛋白和RECQ4蛋白的突變也會導(dǎo)致具有一定衰老表型的疾病,分別是Bloom綜合征(BS)和Rothmund-Thomoson綜合征(RTS)。BS患者最大的特點(diǎn)是在幼年就出現(xiàn)老年人才有的癌癥。RTS患者的特點(diǎn)是從嬰兒時期就出現(xiàn)皮膚異色病皮疹,身材矮小,骨骼異常,青少年白內(nèi)障,在細(xì)胞水平的表現(xiàn)和早衰癥一樣,存在基因組的不穩(wěn)定性。

(二)著色性干皮病(Xeroderma Pigmentosum,XP)

XP是一種常染色體隱性遺傳病,在各種族人群中均有報(bào)道,常見于患者的祖父母、父母有近親婚配史或同一家族中有數(shù)人患病。在日本人中的發(fā)病率大約是其他國家人群的六倍。

XP的主要臨床特征是皮膚對日光過度敏感,暴露部位的皮膚易發(fā)生色素沉著、萎縮、角質(zhì)化過度和癌變等衰老的表型。此外,約有40%的患者伴發(fā)眼部病變,可累及眼瞼、結(jié)膜和角膜,不同程度地影響視力,甚至失明。約15%的患者有神經(jīng)癥狀,表現(xiàn)為深反射缺失,進(jìn)行性的感覺神經(jīng)性耳聾,以及身體和智力發(fā)育遲滯等。只有不到40%的XP患者可以存活20年以上,但是有些病癥較輕的患者可以存活到40多歲。

研究均表明,XP患者的核苷酸切除修復(fù)機(jī)制有缺陷,不能有效清除紫外線所致的環(huán)丁烷嘧啶二聚體,導(dǎo)致DNA損傷修復(fù)障礙,最終誘發(fā)皮膚癌變。神經(jīng)癥狀的XP患者主要是與XPA、XPG和XPD的基因突變有關(guān),這些基因的突變會導(dǎo)致正常生長的神經(jīng)元退化,進(jìn)而導(dǎo)致外周神經(jīng)病變,最終會產(chǎn)生共濟(jì)失調(diào)和精神發(fā)育遲滯。XPA基因突變會導(dǎo)致最嚴(yán)重的一種XP:De Sanctis-Cacchione綜合征(XPDSC)。除此之外,DDB2、ERCC4、ERCC5和POLH等基因的突變也會導(dǎo)致XP的發(fā)生。

將XPC患者的成纖維細(xì)胞和角質(zhì)細(xì)胞分別培養(yǎng),并在體外研制出人造皮膚,然后導(dǎo)入正常的XPC基因,使之正常表達(dá),XPC患者細(xì)胞的分化遲滯、基底細(xì)胞層增生活躍、真皮層內(nèi)陷等皮膚異常表型得到了很好的修復(fù)。

還有一種和XP表型類似的疾病叫做毛發(fā)低硫營養(yǎng)不良(Trichothiodystrophy,TTD),它由XPB或者XPD基因(編碼DNA解旋酶亞基TFIIH,與NER相關(guān))突變產(chǎn)生。主要的癥狀是頭發(fā)枯焦,細(xì)胞內(nèi)硫缺乏,智力低下,發(fā)育遲緩,大約一半的患者有光敏性。與XP不同的是,TTD患者罹患皮膚癌的可能性相對較低。

(三)Cockayne綜合征(Cockayne Syndrome,CS)

CS是由Cockayne在1936年首次報(bào)道的一種常染色體隱性遺傳病,其發(fā)病率極低。其特征是患者頭部和體型偏小,眼眶凹陷,表現(xiàn)出早老的外貌。

CS的發(fā)病和參與核苷酸切除修復(fù)機(jī)制的CSA基因(也叫做ERCC8)和CSB基因(也叫做ERCC6)的突變有關(guān),大約有62%的CS患者是CSB基因發(fā)生突變。這兩個基因編碼的蛋白參與TC-NER,不參與GG-NER。

CS的臨床表現(xiàn)為:出生時多為正常,嬰兒期或兒童早期發(fā)病,病情逐漸發(fā)展。由于嚴(yán)重生長障礙和脂肪丟失,身高體重逐漸落后于同齡人,身材消瘦,矮小,面容表現(xiàn)為深眼窩,小眼球,尖鼻,尖下頜,即“鳥樣臉”。大耳廓,齲齒,易曬傷,面部色素,膝關(guān)節(jié)攣縮,呈“騎馬樣”姿態(tài)。

半數(shù)的CS患兒會發(fā)生神經(jīng)性耳聾,眼部病變多樣化,且呈進(jìn)行性發(fā)展,最具有特征性的變化是色素性視網(wǎng)膜萎縮,可繼發(fā)白內(nèi)障,視神經(jīng)萎縮,最終喪失視力;淚腺、唾液腺、汗腺分泌不足,出現(xiàn)角膜炎,角膜潰瘍,齲齒,少汗,皮膚干燥;頭發(fā)稀疏,細(xì)軟,呈早老性禿頭。CS最明顯的特征是神經(jīng)系統(tǒng)癥狀:智力遲鈍,共濟(jì)失調(diào),大腦皮質(zhì)以及神經(jīng)元丟失。大多數(shù)患者于兒童末期死亡,平均死亡年齡12歲左右。

根據(jù)CS的發(fā)病時間和發(fā)病嚴(yán)重程度,可以將其大致分為三種類型,分別為Ⅰ型CS、Ⅱ型CS、Ⅲ型CS。

Ⅰ型CS:

是典型的CS,在胎兒和出生早期無特殊病變,在出生兩年后開始出現(xiàn)異常,視力、聽力、中樞神經(jīng)和外周神經(jīng)逐漸出現(xiàn)病變,患者最終會在10~20歲之間去世。

Ⅱ型CS:

患者在出生后的神經(jīng)癥狀比較輕,通常死于七歲,也叫做Cerebro-oculo-facio-skeletal(COFS)綜合征,這種綜合征通常患有著色性干皮病。

Ⅲ型CS:

患者的發(fā)病相對較晚,發(fā)病概率和發(fā)病程度比Ⅰ型CS、Ⅱ型CS都要低。

三、衰老相關(guān)的遺傳病治療

以上具有衰老表型的人類遺傳病,基本上都可以歸結(jié)為積累的DNA損傷對機(jī)體造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。目前臨床上的醫(yī)療手段都無法從根本上治療這些疾病,大多采取的是對癥治療,改善患者的生活質(zhì)量。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些藥物可以治療HGPS。白藜蘆醇通過激活SIRT1依賴的信號通路,可以恢復(fù)LMNA突變小鼠干細(xì)胞的功能,減輕了早老癥的癥狀。mTOR抑制劑雷帕霉素可以在一定程度上緩解HGPS細(xì)胞的衰老表型。法尼基化抑制劑(farnesyltransferase inhibitor)Lonafarnib可以增加HGPS患者的體重,提高聽力,改善骨質(zhì)和心血管系統(tǒng)功能。

隨著基因療法的興起,特別是最近幾年不斷完善的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù),為這些遺傳疾病的治療帶來了曙光。CRISPR/Cas9系統(tǒng)由具有靶向性的單鏈sgRNA和具有核酸內(nèi)切酶活性的Cas9蛋白構(gòu)成。基于此,在理論上可以實(shí)現(xiàn)對基因組任意位點(diǎn)的序列進(jìn)行編輯,從而根治各種遺傳疾病。目前這種方法已在動物模型上取得成功,相信在不久的將來,CRISPR/Cas9技術(shù)可以成功運(yùn)用于治療包括早老癥在內(nèi)的各種遺傳疾病。

(趙 煒 劉新光)

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