MMACHC,也称为甲基丙二酰辅酶A变位酶CblC(Methylmalonyl-CoA mutase cobalamin deficiency C, cblC),是一种位于1p34.1染色体上的基因,编码一个重要的酶,参与细胞内的维生素 B12 代谢。MMACHC 基因突变会导致维生素 B12 代谢障碍,进而引发多种临床疾病,其中最常见的是甲基丙二酸血症合并高同型半胱氨酸血症(cblC 病)。这种疾病是一种罕见的常染色体隐性遗传疾病,表现为血液和尿液中甲基丙二酸和高同型半胱氨酸的积累,以及继发的叶酸和一碳代谢紊乱。由于缺乏活性 CblC,细胞无法利用维生素 B12,导致血液中维生素 B12 水平正常甚至升高,但细胞却无法利用[3]。
MMACHC 基因突变导致的功能障碍会影响多种生物学过程,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。例如,在新生儿或儿童早期,cblC 病患者通常表现出严重的多系统病理,包括视网膜变性、视力受损和血管变化等治疗抵抗的眼部表型。然而,研究发现,在缺乏 MMACHC 表达的视网膜细胞中,并没有出现眼部表型,这表明局部 MMACHC 缺乏可能不是导致视网膜表型的主要原因[4]。此外,MMACHC 基因突变还与超促性腺性腺功能减退症有关,这是一种以神经发育迟缓、癫痫、共济失调和脑白质营养不良为特征的遗传性疾病。研究发现,在一个家族中,患者表现出超促性腺性腺功能减退症和神经症状,而基因检测发现 MMACHC 基因存在复合杂合突变[5]。
为了更准确地诊断和治疗 cblC 病,研究者们开发了多种基因检测方法。例如,Wang 等人开发了一种基于高分辨率熔解曲线分析(PCR-HRM)的快速筛查方法,可以覆盖 MMACHC 基因的所有编码外显子,并验证了中国患者中发现的 14 种致病性 MMACHC 基因变异。该方法的准确性高、通量高、成本低、速度快,适用于大样本筛查[1]。此外,Hu 等人使用 Sanger 测序分析了 126 个 cblC 病家系的 MMACHC 基因变异,共检测到 31 种不同的变异,其中最常见的变异包括 c.609G>A、c.658_660delAAG、c.567dupT 和 c.80A>G 等[2]。这些研究结果有助于更全面地了解 MMACHC 基因变异的谱系,并为临床诊断和治疗提供参考。
总之,MMACHC 基因是一个重要的基因,其突变会导致维生素 B12 代谢障碍,引发多种临床疾病。研究 MMACHC 基因的功能和变异对于理解维生素 B12 代谢的生物学功能和疾病发生机制具有重要意义。未来的研究可以进一步探索 MMACHC 基因在其他疾病中的作用,并为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Wang, Chao, Liu, Yang, Cai, Fengying, Cai, Chunquan, Shu, Jianbo. 2020. Rapid screening of MMACHC gene mutations by high-resolution melting curve analysis. In Molecular genetics & genomic medicine, 8, e1221. doi:10.1002/mgg3.1221. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32198913/
2. Hu, Shuang, Mei, Shiyue, Liu, Ning, Kong, Xiangdong. 2018. Molecular genetic characterization of cblC defects in 126 pedigrees and prenatal genetic diagnosis of pedigrees with combined methylmalonic aciduria and homocystinuria. In BMC medical genetics, 19, 154. doi:10.1186/s12881-018-0666-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30157807/
3. Hannibal, Luciana, Jacobsen, Donald W. 2022. Intracellular processing of vitamin B12 by MMACHC (CblC). In Vitamins and hormones, 119, 275-298. doi:10.1016/bs.vh.2022.02.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35337623/
4. Kiessling, Eva, Nötzli, Sarah, Todorova, Vyara, Grimm, Christian, Froese, D Sean. 2021. Absence of MMACHC in peripheral retinal cells does not lead to an ocular phenotype in mice. In Biochimica et biophysica acta. Molecular basis of disease, 1867, 166201. doi:10.1016/j.bbadis.2021.166201. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34147638/
5. Shi, Changhe, Shang, Dandan, Sun, Shilei, Song, Bo, Xu, Yuming. 2015. MMACHC gene mutation in familial hypogonadism with neurological symptoms. In Gene, 574, 380-4. doi:10.1016/j.gene.2015.08.029. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26283149/