DARS1，即天冬氨酰-tRNA合成酶1，是一种编码细胞质天冬氨酰-tRNA合成酶的基因。天冬氨酰-tRNA合成酶负责将天冬氨酸氨基酸准确地连接到其相应的tRNA分子上，从而确保细胞内蛋白质翻译的正确性。DARS1基因的突变会导致一系列神经退行性疾病，其中最著名的是HBSL（脑干和脊髓受累的髓鞘形成不良伴下肢痉挛）。

HBSL是一种罕见的遗传性疾病，以髓鞘形成不良、脑干和脊髓受累以及下肢痉挛为特征。这种疾病的发生通常与DARS1基因的突变有关。HBSL患者的临床表现包括运动发育迟缓、痉挛、共济失调、癫痫、眼球震颤和智力障碍。此外，HBSL患者还可能出现视觉和听力变化、周围神经病变等症状。HBSL是一种谱系疾病，缺乏基因型与表型之间的明确关联。

在动物模型中，DARS1基因的敲除会导致胚胎致死，因此难以对其进行深入研究。为了克服这一障碍，研究人员引入了HBSL相关的DARS1 D367Y点突变和DARS1 M256L突变，分别构建了Dars1 D367Y/D367Y和Dars1 M256L/-小鼠模型。这些小鼠模型在胚胎发育、出生后生长和成年期都表现出不同程度的发育迟缓和神经病理学特征，包括脊髓白质的空泡化和脱髓鞘。这些发现有助于研究HBSL的病理机制，并为开发潜在的治疗方法提供依据[2][3][4]。

除了在神经退行性疾病中的作用，DARS1基因还与肿瘤的发生和发展有关。例如，研究发现，长非编码RNA DARS1-AS1在胶质母细胞瘤（GBM）中发挥着重要的调控作用。DARS1-AS1通过结合YBX1蛋白，促进其靶标mRNA的结合和稳定，从而形成一个混合的转录/转录后正反馈回路，上调G1-S转变的关键调节因子，如E2F1和CCND1的表达。此外，DARS1-AS1/YBX1轴还稳定了FOXO1 mRNA的表达，FOXO1是一种调节GSC自我更新和DSB修复的转录因子。这些发现表明，DARS1-AS1/YBX1轴可能成为GBM治疗的潜在靶点，以提高GBM对放疗和HR缺陷靶向疗法的敏感性[1]。

此外，DARS1基因的表达还受到miRNA的调控。例如，miR-624通过抑制EMC3的表达，加速了肝癌细胞在体内外的生长。EMC3是一种肿瘤抑制因子，其表达下调会促进肿瘤的发生和发展。miR-624还可以影响肝癌细胞中多个基因的转录组和蛋白质组，包括RAB21、UBE2N、PPP1CC、KPNA3、RAB7A、CPEB2、KLF4、MARK2、JUN、ARF6、TMEM39A、RBM5、PTK2、KDM2A、POLR2H、POLR2G、CDK6、KIF15、CUL2、FKBP2、ErbB-3、PKM2、CyclinE、PLK1、mTOR、PPARγ、Rab7A、ARAF、UPF3B、PTEN、SUZ12、GADD45、H3.3、CUL5、ARF6、EMC3、ATG4B、ATG14、CALR等。这些基因的调控参与了Wnt信号通路、Hippo信号通路、mTOR信号通路、Ras信号通路、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路、erbB信号通路等多个信号通路的调控，从而影响肝癌的发生和发展[5]。

综上所述，DARS1基因在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括蛋白质翻译、神经退行性疾病、肿瘤发生和发展等。深入研究DARS1基因的功能和调控机制，有助于揭示相关疾病的发病机制，并为开发新的治疗方法提供理论依据。