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肝豆状核变性中ATP7B基因剪接突变的致病机制及功能研究

作者:周冬虎 等 日期:2026-05-08 浏览量:177

十三届北京罕见病学术大会暨2025京津冀罕见病学术大会(168

首都医科大学附属北京友谊医院

周冬虎*,訾化端*,杨晓曦*,李潇瑾,李艳萌,

徐安健,张蓓,张伟,欧晓娟,贾继东,黄坚#,尤红#

*周冬虎、訾化端、杨晓曦为共同第一作者

目的 肝豆状核变性(Wilson disease)是一种因铜离子代谢障碍而导致的常染色体隐性遗传性疾病,发生于ATP7B基因上的多种突变已被明确是肝豆状核变性发病的主要遗传学因素,但突变(尤其是剪接突变)导致ATP7B功能异常的分子机制仍不清楚。本研究聚焦ATP7B基因3号外显子附近的c.1543+1G>C突变,旨在揭示ATP7B剪接突变的潜在致病机制。

方法 通过剪接报告基因和RNA pull-down实验探究c.1543+1G>C突变引起ATP7B基因3号外显子跳跃的分子机制;利用生物信息学方法预测突变导致的ATP7B蛋白三维结构的改变,分析突变型ATP7B(截短体)与COMMD1间结合能的变化;构建表达ATP7B截短体的HuH-7细胞,利用免疫荧光检测截短体的亚细胞定位;构建肝豆状核变性小鼠模型,在体外及体内实验中评估ATP7B截短体的功能改变及对疾病表型的影响。

结果 c.1543+1G>C突变导致剪接因子SF3B1hnRNP C对剪接位点的错误识别,引起ATP7B基因3号外显子跳跃,产生缺少3号外显子的ATP7B截短体。截短体的三维结构与野生型ATP7B存在较大差异,免疫荧光实验显示,ATP7B截短体无法定位于反面高尔基体网络,同时,其与COMMD1的结合更加紧密,更倾向于通过泛素蛋白酶体途径而降解。表达ATP7B截短体的HuH-7细胞内铜离子浓度升高,细胞存活率降低。在肝豆状核变性小鼠(Atp7b敲除)中回补野生型ATP7B可显著改善包括肝铜浓度、铜蓝蛋白水平及各项生化指标在内的多种疾病表型,而回补ATP7B截短体则未观察到疾病表型的显著改善。

结论 本研究阐明了ATP7B基因 c.1543+1G>C突变的致病机制,重点揭示其与COMMD1间增强的相互作用可能是导致多种ATP7B突变体功能异常的普遍机制。该研究为在包括肝豆状核变性在内的遗传性疾病中开发针对异常剪接的创新疗法提供了理论基础。