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基因突变是犬震颤障碍的原因

       魏玛伦纳猎狗,最初为狩猎而饲养的时尚运动犬——以其引人注目的银色皮毛而闻名。不幸的是,他们也以一种罕见的震颤障碍而闻名,这种震颤病在整个北美和欧洲被广泛报道。

受摇晃小狗综合征影响的Weimaraners的标志性异常是脊髓的某些区域缺乏髓鞘。这张来自高倍显微镜的图像显示了未受影响的对照组Weimaraner(左)的脊髓中正常有髓鞘的轴突和受该综合征影响的Weimaraner脊髓中稀疏的有髓鞘轴突(右)。图片来源:伊恩·邓肯。

有时被称为“摇晃的小狗综合症”,这种情况几乎只发生在Weimaraners中。它首先出现在一到两周大的幼崽身上,震颤的强度在几周内不断增强。虽然在大多数情况下,颤抖会减少并最终停止,但它会使护理变得困难,如果没有重症监护,这可能会致命。过去的研究表明,这种疾病是一种常染色体隐性遗传特征 - 换句话说,只有当基因从父母双方遗传时才会发生。现在,发表在《GLIA》杂志上的一项新研究进一步阐述了这一原因。

由威斯康星大学兽医学院神经科学教授Ian Duncan领导的一组研究人员将震颤病的来源追溯到一种特定的基因突变,该突变限制了大脑和脊髓部分地区髓鞘的形成。缺乏髓鞘(一种使神经纤维护套和保护神经纤维的脂肪物质)的缺乏会破坏神经发送以产生运动的电信号。“髓鞘产生不足被称为髓鞘减少,它与动物和人类的许多遗传性神经系统疾病有关,”Duncan说。在Weimaraners的情况下,它会导致显着的震颤。

研究人员通过几个复杂的步骤追踪了突变。他们使用来自三个无关的Weimaraners家族的样本 - 包括患有该综合征的狗和未受影响的对照组 - 他们进行了全基因组关联研究,该研究检查了一组动物中常见的遗传变异,以查看是否有任何与特定特征(例如疾病)相关的变异。这将他们的搜索范围缩小到一条狗的染色体。接下来,他们对染色体中特定感兴趣区域发现的所有基因进行了测序。基因测序确定了DNA分子中核苷酸的精确顺序,在这种情况下,它揭示了编码卵泡素相互作用蛋白2(FNIP2)的基因中缺失的核苷酸。这种突变导致FNIP2缩短,导致在Weimeraners中发现的髓鞘降低。“我们还不知道FNIP2在髓鞘形成中的确切功能,”Duncan说。“但我们的数据表明,这种蛋白质的缩短会延迟甚至可能阻止一些少突胶质细胞的成熟,这些少突胶质细胞是髓鞘产生的关键脑细胞。

研究小组的目标之一是开发一种台架测试来识别携带突变的狗,这可以通过选择性育种来帮助减少或消除这种疾病。在Duncan的合著者Danika Bannasch的指导下,加州大学戴维斯分校兽医遗传学实验室将很快开始为此目的分析Weimaraner提交的DNA样本。对这种综合征的研究也可能为人类医学提供见解。据报道,许多与髓鞘形成延迟相关的儿童发育障碍,但缺陷的基础尚不清楚。根据Duncan的说法,犬类FNIP2基因的这种新突变为人类疾病提供了潜在的候选者,并表明应该研究人类FNP2基因作为可能的原因。“髓鞘的产生是一个复杂的过程,所涉及的基因必须以正确的顺序表达才能正常发生,”Duncan说。“我们可以通过检查由于基因突变而出错的动物来更好地了解这一过程。

原作者:Nik Hawkins,威斯康星大学麦迪逊分校

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