使用精确表观基因组编辑修复小鼠遗传性脑病

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

Johns Hopkins Medicine研究人员在发育中的小鼠大脑中使用了针对性的基因表观基因组编辑方法，逆转了一个基因突变，该突变导致了遗传性疾病WAGR综合征，从而导致人的智力残疾和肥胖。这种特殊的编辑方式是独特的，因为它改变了表观基因组-基因的调控方式-而不改变被调控基因的实际遗传密码。

研究人员发现，该基因C11orf46是大脑发育过程中的重要调控因子。具体来说，它可以打开和关闭方向感应蛋白，帮助引导长纤维从负责发送电信息的新形成的神经元中生长出来，帮助它们形成束状结构，将大脑的两个半球连接起来。不能正确形成这种被称为structure体的捆绑结构，会导致诸如智力残疾，自闭症或其他大脑发育障碍的状况。

医学博士Atsushi Kamiya说：“尽管这项工作还很早，但是这些发现表明我们可能能够开发出未来的表观基因组编辑疗法，这些疗法可以帮助重塑大脑中的神经连接，并可能防止发生大脑发育障碍。”博士约翰·霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学副教授。

该研究在线发表在9月11日的《自然通讯》上。

WAGR综合征也称为11p13号染色体缺失综合征，当位于11p13号染色体区域(包括C11orf46)的某些或全部基因被偶然删除时，可能会导致WAGR综合征。研究人员使用一种遗传工具，即短发夹RNA，使小鼠大脑中产生的C11orf46蛋白减少。含有少量C11orf46蛋白的小鼠大脑神经元纤维无法形成神经元束状bundle体，这在WAGR综合征中可以发现。

在具有较低C11orf46的小鼠中，使Semaphorin 6a(一种方向敏感蛋白)的基因在较高的水平上被打开。通过使用改良的CRISPR基因组编辑系统，研究人员能够为Semaphorin编辑该基因调控区域的一部分。对表观基因组的编辑使C11orf46结合并拒绝了这些小鼠大脑中的基因，然后将神经元纤维束恢复为正常大脑中发现的束状结构。

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