Mất iqgap1 (Protein Kích hoạt GTPase chứa Motif IQ 1) ở Cá Dốc Dẫn đến Xuất Huyết Trong Não Nguy Cấp, Dị Thường Hình Thái và Kích Hoạt Phản Ứng Tạo Máu

Blood - Tập 138 - Trang 2071 - 2021
Sergey Prykhozhij1, Lucia Caceres2, Kevin Ban3, Christopher McMaster4, Johane M Robitaille5, Jason N Berman6
1CHEO Research Insititute, Ottawa, Canada
2Department of Psychology & Neuroscience, Dalhousie University, Halifax, Canada
3CHEO Research Institute, Ottawa, Canada
4CIHR Institute of Genetics, Dalhousie University, Halifax, Canada
5Ophthalmology and Visual Sciences, Dalhousie University Faculty of Medicine, Halifax, Canada
6Department of Pediatrics, CHEO Research Institute, Ottawa, Canada

Tóm tắt

Tóm tắt Các khuyết tật trong nhiều phân tử tín hiệu tế bào dẫn đến sự gián đoạn tính toàn vẹn của mạch máu do cần phải điều chỉnh một cách tinh vi các phức hợp bám dính tế bào. Những khuyết tật di truyền này đã được liên kết với sự phát triển của xuất huyết nội sọ (ICH). Có bằng chứng di truyền ở người cho ICH do một số biến thể di truyền, trong khi các biến thể khác đã được xác định trong các mô hình động vật tiền lâm sàng. Các protein thích ứng tín hiệu đóng vai trò quan trọng trong việc tín hiệu tế bào bằng cách thúc đẩy các tương tác giữa các protein hiệu ứng và thậm chí cho phép tích hợp của các con đường khác nhau. IQGAP1 là một protein thích ứng tín hiệu được bảo tồn, nổi tiếng với vai trò của nó trong sự bám dính tế bào, ung thư và các tác động sinh học tế bào khác. Chúng tôi đã tạo ra một đột biến null ở cá dồc trong gen iqgap1 bằng cách giới thiệu một sự thiếu hụt 11 bp sử dụng phương pháp chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 và đặc trưng hình thái của nó. Các đột biến đồng hợp tử thể hiện xuất huyết não nghiêm trọng và các dị thường về hình thái, cuối cùng là chết người, trong khoảng 30-40% trường hợp, trong khi các phôi còn lại sống sót tới tuổi trưởng thành. Chúng tôi đã quan sát được mẫu biểu hiện của iqgap1 so với dấu hiệu mạch máu fli1a đã được thiết lập và nhận thấy rằng iqgap1 chồng lặp rất mạnh với biểu hiện của fli1a, nhưng được biểu hiện rộng rãi hơn trong các mô như cơ, cung mang và mô tạo máu đuôi (tương đương với gan thai nhi ở động vật có vú). Quan trọng là, iqgap1 thể hiện sự đồng địa điểm với fli1a trong các mạch máu của hệ thần kinh trung ương, sự gián đoạn của nó rất có thể chịu trách nhiệm cho xuất huyết não. So sánh dựa trên phương pháp giải trình tự RNA toàn bộ phôi giữa các nhóm phôi iqgap1-/- dương tính với xuất huyết và các phôi hình thái hoang dã ở 52 giờ sau thụ tinh (hpf) ngay sau khi bắt đầu xuất huyết đã xác định khoảng 800 gen điều chỉnh khác nhau. Tính năng nổi bật nhất của tập dữ liệu này là sự tăng biểu hiện của các dấu hiệu tạo máu, đặc biệt là của các tế bào hồng cầu, bạch cầu trung tính, tế bào mast và HSPCs (các tế bào gốc và tiền thân tạo máu), nhưng không phải là đại thực bào. Chúng tôi đã xác nhận bằng phương pháp lai tổng hợp với các probe gen dấu hiệu rằng việc sản xuất tế bào hồng cầu và bạch cầu trung tính tăng đáng kể nhất ở các phôi iqgap1-/- đang trải qua một mức độ xuất huyết nào đó. Ngược lại, dấu hiệu nội mạch fli1a và tế bào gốc bị giảm. Mô hình động vật này cung cấp một mối liên hệ genotype-phenotype hấp dẫn, liên quan đến IQGAP1 như một yếu tố mới trong các rối loạn mạch máu như ICH và xác định một mối quan hệ mà trước đây chưa được nhận biết giữa IQGAP và sự điều chỉnh tạo máu. Hơn nữa, mô hình này hiện đã sẵn sàng để xác định các tổn thương điều chỉnh cải thiện và làm trầm trọng thêm cũng như các tác nhân điều trị tiềm năng phục hồi tính toàn vẹn bình thường của mạch máu và ngăn ngừa xuất huyết não. Công bố thông tin về tài chính Robitaille: Novartis: Tư vấn. Berman: Oxford Immune Algorithmics: Thành viên trong Hội đồng quản trị hoặc các ủy ban tư vấn của một tổ chức.

Từ khóa


Thông tin
Thông tin xuất bản

Blood

Tập 138

2071

Thông tin tác giả