您的位置: 首页>> 科室动态 学术交流
科研动态
发布时间:07-22    点击数:
斑马鱼研究首次识别出新遗传病 唾液酸有助大脑与骨骼发育
 
来源:中国科技网-科技日报 2016年06月03日
 

据最新一期《自然—遗传学》杂志报道,加拿大多伦多圣米高医院斑马鱼新药研发中心鉴别出一种新的遗传疾病——大脑和骨骼发育不良的严重智障,也有助解释大脑和骨骼为何需要一种特殊糖分才能正常发育的机理。

加拿大及欧洲研究人员对9名包括兄弟姐妹在内的患者进行了研究,这些患者年龄介于3岁到46岁,均患有严重的智力障碍,缺乏语言功能,骨骼发育不良。研究发现,9名患者均拥有相同的基因突变而导致同一病症。这些患者唾液酸糖的合成能力受到损害,从而引起血浆、尿液和脑脊髓液中的唾液酸水平下降。

唾液酸是由11个碳原子组成,可帮助细胞相互沟通的一种糖衍生物。其在体内随处可见,但大脑中含有的唾液酸比其他任何器官都多。富含唾液酸的大脑是将人类与类人猿区别开来的重要特征。唾液酸还有助于婴儿的发育。与牛奶或婴幼儿配方奶粉相比,人类母乳中含有更多的唾液酸。

为确认唾液酸缺陷是新病症的起因,研究人员在圣米高医院斑马鱼新药研发中心进行了试验。该中心主任温晓燕博士成功敲除了NANS基因,该基因可对在鱼体中形成唾液酸的酶进行编码。鱼类拥有该基因突变,会导致骨骼发育不良。但鱼类通过喂食或皮肤吸收,唾液酸一旦得到补充,缺陷就可得到成功修复。

温博士表示,这是斑马鱼首次不仅被用来确认一种病症,而且还可立即测试并确认一种可能的治疗方法。目前,研究人员正在研究将唾液酸作为膳食补充剂来治疗上述新发现的遗传疾病。该项研究结果的意义已超出病症本身,可能会对人类营养学产生一定影响,如在婴幼儿配方奶粉中添加唾液酸可促进婴幼儿大脑发育,或将唾液酸作为营养补充剂,维持老年人的认知能力。

 

原文摘要:

NANS-mediated synthesis of sialic acid is required for brain and skeletal development
 
We identified biallelic mutations in NANS, the gene encoding the synthase for N-acetylneuraminic acid (NeuNAc; sialic acid), in nine individuals with infantile-onset severe developmental delay and skeletal dysplasia. Patient body fluids showed an elevation in N-acetyl-D-mannosamine levels, and patient-derived fibroblasts had reduced NANS activity and were unable to incorporate sialic acid precursors into sialylated glycoproteins. Knockdown of nansa in zebrafish embryos resulted in abnormal skeletal development, and exogenously added sialic acid partially rescued the skeletal phenotype. Thus, NANS-mediated synthesis of sialic acid is required for early brain development and skeletal growth. Normal sialylation of plasma proteins was observed in spite of NANS deficiency. Exploration of endogenous synthesis, nutritional absorption, and rescue pathways for sialic acid in different tissues and developmental phases is warranted to design therapeutic strategies to counteract NANS deficiency and to shed light on sialic acid metabolism and its implications for human nutrition.
 
版权所有:第四军医大学口腔医学院 联系电话:029-84776024 地 址:西安市长乐西路145号