美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员们与来自世界各地的15名患者合作,揭示了“滴烛蜡”(dripping candle wax)骨病的遗传基础。这种罕见病被称为蜡泪样骨病(melorheostosis),会导致在X光下呈蜡泪样的过度骨形成。研究结果发表于《自然通讯》(Nature Communications)期刊,为这种罕见病提供了潜在治疗靶点,为骨发育提供了重要线索,并可能导向关于骨折愈合和骨质疏松症的深入见解。
尽管全世界范围内该病仅有大约400个已知病例,但来自全球的15位无关成人患者自愿来到NIH临床中心,接受对受累骨和未受累骨的活检。该病会引起疼痛和骨畸形,限制骨功能。
“科学家们之前认为,导致蜡泪样骨病的基因突变发生于患者的所有细胞中,”该研究资深作者、NIH国家关节炎、肌肉骨骼和皮肤病研究所(NIAMS)临床和研究性骨外科单位负责人Timothy Bhattacharyya博士说,“我们团队猜测,突变可能只发生于受累的骨组织中。”
人员们比较了每位参与者的健康和受累骨样本,寻找外显子中的差异,外显子是基因组上编码蛋白质的部分。比较每位患者两个样本的遗传信息,使得研究团队能够精确定位甚至是很低水平的突变。来自NIAMS和尤尼斯·肯尼迪·施莱佛国家儿童健康和人类发育研究所(NICHD)的专家们共同参与了这项研究。
15名参与者中有8名仅在受累骨中拥有MAP2K1基因突变。MAP2K1产生MEK1蛋白质。MAP2K1基因此前被认为与一些类型的癌性生长和导致头、面或颈部异常血管形成的疾病有关。
蜡泪样骨病中,识别出的所有MAP2K1突变都会影响MEK1蛋白上一个通常抑制其活性的区域。因此,突变会导致MEK1蛋白变得过度活跃。该病导致的骨生长被认为是良性的,不会扩散到身体其它部位。
“这是一项关于罕见骨病的振奋人心的研究,不仅在半数患者中识别出致病突变,而且揭示了一种癌症相关基因在正常骨代谢通路中作用的基本信息,”该研究共同资深作者Joan Marini博士说,“开始时,我们没有预想的致病通路,但患者们的参与确实改变了该话题的科学前景。关于该通路如何在正常和突变骨细胞中发挥作用的进一步研究,可能拥有造福于更大量人群的广泛影响。”
“随着年龄增长,大多数成人会有骨质削弱的问题。但这类患者的问题正好相反,骨骼硬如磐石而且依然在生长,”Bhattacharyya说,“我们未来能够通过某种方式利用该通路的前景是非常令人兴奋的。”
原文标题:NIH researchers crack mystery behind rare bone disorder Study finds gene mutations that cause “dripping candle wax” bone disease.
翻译:林萍萍
校审:曹文东、夏蓓
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