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綜述:剪接體復合物與神經發育障礙
《Current Opinion in Genetics & Development》:Spliceosome complex and neurodevelopmental disorders
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月16日 來源:Current Opinion in Genetics & Development 3.7
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這篇綜述深入探討了剪接體(spliceosome)功能異常與神經發育障礙(NDDs)的關聯。作為由snRNAs和snRNPs組成的動態核糖核蛋白復合物,剪接體通過調控前體mRNA(pre-mRNA)的剪接(splicing)影響神經發育的時空表達模式。文章系統梳理了剪接體編碼基因變異導致的剪接體。╯pliceosomopathies),揭示了其對神經網絡的特異性破壞機制,為理解NDDs的分子基礎提供了新視角。
剪接體復合物與神經發育障礙
引言
真核生物中,剪接體這一動態核糖核蛋白(RNP)復合物通過精確切除前體mRNA(pre-mRNA)的內含子并連接外顯子,完成基因表達的轉錄后調控。其核心組分包括U1、U2、U4/U6.U5等小核核糖核蛋白(snRNP)及反式作用蛋白,通過復雜構象變化實現從復合物E到Bact、C*的催化級聯反應。值得注意的是,選擇性剪接(alternative splicing)在神經系統中高度活躍,可從一個基因產生多種mRNA異構體,而這一過程的紊亂與神經發育障礙(NDDs)密切相關。
神經發育剪接體病
當剪接體組分基因(如PRPF8、DDX23)發生致病性變異時,會導致組織特異性的剪接錯誤——剪接體病。盡管剪接體廣泛表達,但其缺陷常表現為神經系統表型:發育遲緩、智力障礙、癲癇發作等。例如,U1 snRNA結合蛋白WBP4突變可破壞5'剪接位點識別,導致神經元遷移相關基因外顯子跳躍;而U4/U6循環因子PRPF8的變異則通過阻礙B*復合物形成,影響神經突觸可塑性相關異構體的平衡。
組織特異性之謎
研究發現,剪接體病對神經系統的選擇性損傷可能與兩個機制相關:一是神經發育依賴高度特異的剪接因子組合,如脊髓運動神經元需要精確調控SMN2基因的7號外顯子包含率;二是神經細胞對剪接錯誤更敏感,例如少突膠質細胞中U12型內含子剪接缺陷會直接破壞髓鞘形成。這種敏感性解釋了為何相同變異在骨髓中表現為貧血,而在大腦中則導致小頭畸形。
結論
剪接體病為理解NDDs提供了獨特視角:它們既是RNA代謝疾病的代表,又揭示了神經發育對剪接精確度的極端依賴性。未來研究需結合單細胞測序與類器官模型,進一步解析剪接體變異如何破壞神經網絡的時空構建規則。
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