LAMA1基因编码的是一种称为层粘连蛋白α1的蛋白质,它是层粘连蛋白家族中的一个亚基。层粘连蛋白是一类重要的细胞外基质蛋白,参与多种生物学过程,包括细胞粘附、迁移、分化和组织修复。LAMA1基因的表达主要局限于眼部结构,特别是在发育和成熟的晶状体中。层粘连蛋白α1在晶状体的正常发育和功能中起着关键作用,其表达异常可能与眼部疾病的发生和发展有关[5]。
在研究LAMA1基因与高度近视的关联性方面,有研究发现,高度近视是一种严重的遗传性眼病,可能导致失明。LAMA1基因编码层粘连蛋白α1(层粘连蛋白的α亚基),是MYP2(近视2)区域的一个有希望的候选基因。在对中国人群的研究中,发现LAMA1基因启动子区域的单核苷酸多态性(SNP)可能与高度近视的发生有关。具体来说,rs2089760位点的SNP在中国人群中被发现与高度近视的易感性相关,而其他四个SNP则没有发现显著差异[3]。
LAMA1基因的突变也与其他疾病有关。例如,LAMA1基因的纯合子或复合杂合子突变可以导致一种称为“Poretti-Boltshauser综合征”(PTBHS)的疾病,这是一种以小脑发育不良伴囊肿为特征的疾病,通常见于患有 dystroglycanopathy 的个体[1]。此外,LAMA1基因的突变还与先天性肌营养不良症1A(MDC1A)有关,这是一种由LAMA2基因突变引起的疾病,导致肌纤维稳定性和周围神经的髓鞘形成受损[2]。
为了治疗由LAMA2基因突变引起的MDC1A,研究人员探索了一种突变无关的策略,即通过上调LAMA1的表达来补偿LAMA2的缺乏。使用CRISPR激活(CRISPRa)系统在小鼠模型中上调LAMA1的表达,可以改善肌肉萎缩和麻痹,并防止肌肉纤维化和麻痹的发生[2]。此外,使用CRISPRa介导的人LAMA1上调可能是一种可行的突变无关的治疗方法,用于治疗MDC1A,并且这种策略可能适用于其他神经肌肉疾病和遗传性疾病[4]。
综上所述,LAMA1基因编码的层粘连蛋白α1在多种生物学过程中发挥着重要作用,其表达和功能的异常与多种疾病的发生和发展有关。通过深入研究LAMA1基因的生物学功能和疾病发生机制,可以为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Elmas, Muhsin, Gogus, Basak, Solak, Mustafa. 2020. Understanding What You Have Found: A Family With a Mutation in the LAMA1 Gene With Literature Review. In Clinical medicine insights. Case reports, 13, 1179547620948666. doi:10.1177/1179547620948666. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32884387/
2. Kemaladewi, Dwi U, Bassi, Prabhpreet S, Erwood, Steven, Ivakine, Evgueni A, Cohn, Ronald D. 2019. A mutation-independent approach for muscular dystrophy via upregulation of a modifier gene. In Nature, 572, 125-130. doi:10.1038/s41586-019-1430-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31341277/
3. Zhao, Yan Yan, Zhang, Feng Ju, Zhu, Si Quan, Ma, Wen Xian, Li Wang, Ning. 2011. The association of a single nucleotide polymorphism in the promoter region of the LAMA1 gene with susceptibility to Chinese high myopia. In Molecular vision, 17, 1003-10. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21541277/
4. Arockiaraj, Annie I, Johnson, Marie A, Munir, Anushe, McAllister-Lucas, Linda M, Kemaladewi, Dwi U. 2023. CRISPRa-induced upregulation of human LAMA1 compensates for LAMA2-deficiency in Merosin-deficient congenital muscular dystrophy. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2023.03.06.531347. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36945402/
5. Zinkevich, Natalya S, Bosenko, Dmitry V, Link, Brian A, Semina, Elena V. 2006. laminin alpha 1 gene is essential for normal lens development in zebrafish. In BMC developmental biology, 6, 13. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16522196/