Lmna基因,编码着核纤层蛋白A/C(lamin A/C),是一种位于人类1号染色体上的基因。核纤层蛋白是核膜的主要组成部分,它们在维持细胞核的结构稳定性、调节基因表达、机械感应和细胞运动等方面发挥着关键作用。Lmna基因的突变会导致一系列疾病,统称为laminopathy,其中包括肌营养不良、传导系统疾病、心肌病和部分脂肪萎缩等。
Lmna基因的突变可以导致多种心肌病,如扩张型心肌病(DCM)。DCM是一种心脏肌肉疾病,其特征是左心室扩张和收缩功能受损,常导致心力衰竭和猝死。在DCM患者中,Lmna基因突变是第二常见的致病基因。此外,Lmna基因突变还会影响细胞的机械转导,导致对细胞外基质信号和环境反应的异常。Lmna基因突变会影响核完整性,进而影响细胞对机械信号的响应[1]。
脂肪萎缩综合征是一组由Lmna基因突变引起的常染色体显性遗传单基因疾病,其特征是选择性脂肪缺失和代谢异常,如胰岛素抵抗。脂肪萎缩综合征的临床表现包括代谢并发症、心血管异常、性腺轴紊乱、肌病和肾脏异常等。Lmna基因突变导致脂肪萎缩综合征的机制可能与核纤层蛋白A/C的表达和功能异常有关[2]。
近年来,CRISPR/Cas9基因编辑技术为Lmna基因相关疾病的治疗提供了新的思路。研究表明,通过CRISPR/Cas9技术可以纠正Lmna基因的突变,从而恢复核纤层蛋白A/C的表达和功能。例如,在一项研究中,研究人员使用CRISPR/Cas9技术纠正了Lmna基因的突变,并观察到核纤层蛋白A/C的表达增加和共调节基因表达谱的正常化[3]。
Lmna基因与多种人类疾病相关,包括肌营养不良、心肌病和脂肪萎缩综合征等。Lmna基因突变会影响核纤层蛋白A/C的表达和功能,进而影响细胞的机械转导、基因表达和细胞运动等过程。Lmna基因的研究有助于深入理解这些疾病的发病机制,为开发新的治疗策略提供理论基础。
参考文献:
1. Veltrop, R J A, Kukk, M M, Topouzidou, K, Schurgers, L J, Harakalova, M. 2024. From gene to mechanics: a comprehensive insight into the mechanobiology of LMNA mutations in cardiomyopathy. In Cell communication and signaling : CCS, 22, 197. doi:10.1186/s12964-024-01546-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38539233/
2. Xiao, Cheng, Liu, Jie-Ying, Yang, Chun-Ru, Yu, Miao. . Advances in lipodystrophy syndrome caused by LMNA gene mutation. In Yi chuan = Hereditas, 44, 913-925. doi:10.16288/j.yczz.22-225. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36384727/
3. Wang, Haicui, Krause, Anne, Escobar, Helena, Metzler, Eric, Spuler, Simone. 2022. LMNA Co-Regulated Gene Expression as a Suitable Readout after Precise Gene Correction. In International journal of molecular sciences, 23, . doi:10.3390/ijms232415525. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36555163/