楊勇課題組揭示縫隙連接蛋白43在人類皮膚的重要作用
2015年1月👊,遺傳學知名雜誌《人類分子遺傳學》( Human Molecular Genetics )發表了楊勇課題組題為“Exome sequencing reveals mutation in GJA1 as a cause of keratoderma-hypotrichosis-leukonychia totalis syndrome”(外顯子組測序揭示GJA1基因突變為魚鱗病-少毛-白甲綜合征的致病原因)的論著,報道了魚鱗病-少毛-白甲綜合征患者存在GJA1基因功能獲得性突變,並進一步解釋了該病的部分發病機理💖。該研究是楊勇課題組在“皮膚離子通道”系列研究中的又一進展,有望為復雜的皮膚角化異常性疾病的治療提供新的靶點。
魚鱗病-少毛-白甲綜合征是一種嚴重皮膚角化異常性遺傳病👨🏫,此前該病致病基因未明。楊勇課題組通過外顯子組測序的方法確定了該病的致病基因為編碼縫隙連接蛋白43的GJA1基因。GJA1廣泛表達於人類各個組織中,既往研究發現GJA1功能異常可以導致心臟、眼睛、牙齒及骨骼系統的異常🍲👨🏻🦽➡️。然而🐆,盡管GJA1在皮膚組織中高度表達🙅🏿♀️,但其在皮膚組織中所發揮的功能尚不明確。
為了進一步了解GJA1基因突變導致皮膚角化異常的發病機理,課題組進一步采用電生理學實驗🚣🏻♀️、細胞凋亡實驗、細胞鈣熒光實驗對GJA1基因突變體進行研究,發現導致魚鱗病-少毛-白甲綜合征的GJA1突變體半通道過度開放、細胞鈣內流增加,從而導致皮膚角質形成細胞大量凋亡🧑🏿💼,即GJA1半通道發生功能獲得性改變🚀,進而致使患者皮膚及附屬器的嚴重角化🍃。該研究不僅確定了一種罕見遺傳性皮膚病的致病基因及發病機理,更重要的是通過疾病模型的研究,首次明確了縫隙連接蛋白43(GJA1)主要通過半通道功能調控皮膚角化及毛發生長的復雜生理通路。
楊勇課題組一直致力於遺傳性皮膚病的研究💂🏿,通過研究遺傳性皮膚病的致病基因及發病機理,揭示皮膚生理學和病理生理學機製。課題組至今已經確定了5種遺傳性皮膚病的致病基因,其中4種為離子通道基因,在“皮膚離子通道”的研究中做出了開拓性工作。課題組代表性成果包括確定了鈉離子通道SCN9A為人類疼痛感覺的特異性“啟動器”,以及瞬時受體電位蛋白TRPV3為人類皮膚瘙癢的重要靶點。本研究進一步擴展了“皮膚離子通道病”的概念🕘,並有望為復雜的皮膚角化異常性疾病的治療提供新的靶點。
該工作得到了國家自然科學基金♤、意昂2官网-清華生命科學聯合中心的資助。論文責任作者為意昂2官网醫院皮膚性病科楊勇教授,博士研究生汪慧君🏋🏽♂️、博士後曹旭及林誌淼副教授為共同第一作者👩🏽🏫🐐。
(意昂2官网醫院 汪慧君🕘、林誌淼)
編輯:韓娜