论文作者：James G. Patton

期刊：《内分泌学》

发布时间：2007-12-20

 

来自美国范德比特大学（Vanderbilt University）生命科学系，英国医学研究国立研究院（National Institute for Medical Research）的研究人员首次证明利用一种新型的基因治疗的方法：RNA干扰（RNAi）能在一个活体动物中治愈一种遗传失序症（genetic disorder）。这一研究成果公布在《内分泌学》（Endocrinology）杂志上。

 

这项研究说明RNAi能治愈经过遗传工程改造的，表达一种缺陷型人类激素（干扰正常生长）的小鼠，当将表达缺陷型人类生长激素的基因插入到小鼠基因组中的时候，小鼠的生长会受到阻碍，但是当用一种小片段RNA干扰激素的生成，那么小鼠就能恢复正常。

 

来自范德比特大学医学中心的John Phillips教授表示，“这已经充分的阐述了这种遗传失序症的原因机理，并得到了一种治疗的方法”，Phillips教授自1987年就开始研究人类生长缺陷失序症，他与James G. Patton教授，以及两位研究生Nikki Shariat和Robin Ryther共同发表了这一重要的成果。

 

生长激素缺乏症（Growth Hormone Deficiency，GHD）又称垂体性佚儒症（Pitu-itary dwarfism）。垂体前叶分泌生长激素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素和促性腺激素维持人体正常内分泌功能。如因垂体前叶分泌的生长激素不足，则导致生长激素缺乏症。其主要临床表现为生长障碍。部分患儿伴有性腺、甲状腺和肾上腺皮质功能低下。

 

GHD在每4000-10000个儿童中就会出现一例，发病原理有许多，其中一种遗传性的称为孤立性生长激素缺乏Ⅱ型遗传病（familial isolated growth hormone deficiency type II，IGHD II），能引起dominant negative disorder。这是由于人类生长激素的一种缺陷形式引起的，其它常见的dominant negative disorder包括结肠癌，肾脏疾病，肌肉萎缩症等。

 

RNA沉默是存在于生物中的一种古老现象, 是生物抵抗异常DNA(病毒、转座因子和某些高重复的基因组序列)的保护机制,

 

同时在生物发育过程中扮演着基因表达调控的角色，它可以通过降解RNA、抑制翻译或修饰染色体等方式发挥作用。

 

正常的生长激素是由一系列外显子表达的（5个外显子），而在缺陷型激素则发生了一个剪接错误：头两个外显子片段和最后两个外显子片段拼接在了一起，漏了第三个外显子。

 

文章作者之一Patton表示，“一个正常的人中这种缺陷激素含量很少——大约只有1%，但是IGHD-II家族成员能产生10%-20%，甚至50%的这种激素，产生的越多，他们生长的越缓慢。”

 

在2003年，这一文章的合作作者Iain Robinson获得了带有人类生长激素基因的转基因小鼠，虽然经改造的小鼠依然具有小鼠生长激素基因，但是研究人员发现，缺陷型人类生长激素的高水平表达不仅导致其生长缓慢，而且会杀死产生生长激素的脑垂体细胞。

 

“这确实让我们十分惊讶：我们从来没有想到一个剪接上的错误将会导致细胞死亡”，Patton说。同时RNA干扰方面的进展也让Patton和Phillips想到了一个治愈这种失序症的方法。

 

在最近的15年间，科学家们开始意识到RNA沉默的重要作用，利用这一机制，研究人员开发出了高特异性靶定的治疗方式，比如眼部黄斑变性（macular degeneration，生物通注），以及靶向一些病毒的治疗方式，Patton说，“而这一次是首次用于活体动物中，治疗一种dominant negative disorder”获得了这些特异性沉默RNA，下一个问题就是如何将这些小分子传递进脑垂体中——这些存在于小鼠大脑基部，大约大米粒一般大小的腺体，为了实现传递，研究人员决定培育第二种品系的小鼠——携带有特异性沉默RNA，并将它们与生长缺陷品系小鼠杂交，那么它们的后代就会有两种遗传缺陷——产生缺陷生长激素的和沉默RNA的。

 

这项实验是成功的，产生的后代生长正常，并且脑垂体也没有出现缺陷。目前研究人员正在研究将小分子RNA传递进脑垂体的方式，以便能适用于人类治疗。（来源：生物通 张迪）

（《内分泌学》（Endocrinology），doi:10.1210/en.2007-1360，Nikki Shariat，James G. Patton）

 

[来源网址：http://www.sciencetimes.com.cn/htmlpaper/20071220173728484507.html]