متلازمة بارديه-بيدل

[رافت ابراهيم]

 

http://jcs.biologists.org/content/126/11/2372.full

بارديه-بيدل متلازمة (BBS) هو اضطراب عديد المظاهر ومتخالف وراثيا تسبب بشكل مستقل من قبل العديد من الجينات (BBS1-BBS17). سبعة البروتينات BBS الحفظ جدا (BBS1، 2، 4، 5، 7، 8 و 9) تشكيل مجمع المعروفة باسم BBSome، التي تعمل في نشوء حيوي الغشاء الهدبي. BBS7 على حد سواء وحدة فرعية فريدة من BBSome ويعرض التفاعل المادي المباشر مع BBS الثاني معقد، مجمع chaperonin BBS. لفحص وظيفة في الجسم الحي من BBS7، ولدت لنا Bbs7 الفئران خروج المغلوب Bbs7 - / - أظهرت الفئران الظواهر مماثلة لغيرها من الجينات BBS فئرانا معدلة وراثيا بما في ذلك تنكس الشبكية، والسمنة، ventriculomegaly والعقم عند الذكور تتميز الشاذ axonemes الحيوانات المنوية سوطي. باستخدام أنسجة من Bbs7 - / - الفئران، وتبين لنا أن BBS7 مطلوب لتشكيل BBSome، وأن BBS7 وBBS2 تعتمد على بعضها البعض لتحقيق الاستقرار البروتين. على الرغم من أن BBSome بمثابة مجمع معطف للبروتينات الغشاء الهدبي، غير مطلوب BBS7 لتوطين بروتينات الغشاء الهدبي polycystin-1، مستقبلات polycystin-2، أو الطعم المر، ولكن غياب BBS7 يؤدي إلى تراكم غير طبيعي للالدوبامين D1 مستقبلات إلى الغشاء الهدبي، مشيرا إلى أن BBS7 تشارك في توطين محددة بروتين الغشاء لأهداب.
مقدمة

أهداب هي الهياكل القائمة على أنيبيب التي تمتد من سطح الخلية لمعظم خلايا حقيقية النواة. أنها تحتوي على مكونات فريدة غشاء الخلية منفصلة عن الغشاء البلازمي، وتصنف على أنها إما أهداب متحركة أو الأساسي (immotile). أهداب تلعب دورا مهما أثناء التطور وعلم وظائف الأعضاء في أنسجة البالغين. عيوب أهداب تؤدي إلى مجموعة واسعة من الأمراض التي تصيب الإنسان ciliopathies يطلق التي تشمل dyskinesis الأساسي الهدبي، مرض الكلى المتعدد الكيسات، سحاف الكلية، جوبير syndome، متلازمة العليا-لوكن، متلازمة ميكل-جروبر، ORO-الوجه الرقمية متلازمة، متلازمة Alstrom، وBardet- متلازمة بيدل (BBS).
BBS هو اضطراب وراثي جسمي مقهور تتميز البدانة، اعتلال الشبكية، polydactyly، والتشوهات الكلى، والإعاقة ونقص الأعضاء التناسلية، وكذلك العيوب الثانوية بما في ذلك مرض السكري وارتفاع ضغط الدم التعلم. حتى الآن، تم الإبلاغ عن 17 جينات BBS أن يسبب اضطراب مستقل (عبد الستار وجليسون، 2011). على الرغم من أن الوظائف الخلوية من البروتينات BBS لا تزال غير مفهومة تماما، وقد كشفت الدراسات الوظيفية في الكائنات نموذج التي تشارك البروتينات BBS في وظائف الهدبية والنقل داخل الخلايا. في ايليجانس انواع معينة، يتم التعبير عن BBS الجينات في الخلايا العصبية المهدبة وتوطين للقاعدة الهدبية / المنطقة الانتقالية والمشاركة في IFT على طول الهدبية الخيط المحوري. bbs7 وbbs8 متحولة C. ايليجانس خطوط لها صبغة ملء العيوب، أهداب أقصر، وعيوب في النقل intraflagellar (IFT) (Blacque وآخرون، 2004). ضربة قاضية للتعبير عن BBS الجينات في نتائج الزرد في العيوب الحويصلة كوبفر، وفقدان أهداب سابقة لأوانها، وجسيم ميلانيني الوراء تأخير النقل (الين وآخرون، 2006). BBS فئرانا معدلة وراثيا ألخص انحطاط والسمنة الظواهر الشبكية ينظر في المرضى الذين يعانون BBS. وبالإضافة إلى ذلك، ذكر BBS فئرانا معدلة وراثيا تفتقر سياط الحيوانات المنوية (ديفيس وآخرون، 2007.؛. الفتح وآخرون، 2005؛ Mykytyn وآخرون، 2004.؛. نيشيمورا وآخرون، 2004). وتشير الدراسات البيوكيميائية أن سبعة من البروتينات BBS المعروفة (BBS1، 2، 4، 5، 7، 8، و 9) تشكيل مجمع مستقرة المعروفة باسم BBSome (Nachury وآخرون، 2007). البروتينات BBS الأخرى بما في ذلك BBS6، BBS10، وBBS12 تشكل المجمع الذي ينظم BBSome التجمع (سيو وآخرون، 2010). واحدة من وظائف BBSome هو تعزيز أهداب نشوء حيوي الغشاء من خلال Rab8 GTPase الصغيرة وبمثابة مجمع معطف للاتجار الهدبية بروتين الغشاء (جين وآخرون، 2010.؛ Nachury وآخرون، 2007.).
على الرغم من BBS فئرانا معدلة وراثيا ألخص معظم الظواهر BBS، ويلاحظ الاختلافات المظهرية بين مختلف طفرات الجينات BBS. على سبيل المثال، Bbs4 - / - وBbs6 - / - الفئران هي ارتفاع ضغط الدم، في حين Bbs2 - / - الفئران هي سوي ضغط الدم (رحموني وآخرون، 2008. Bbs3) - / - الفئران لها hydocephalus أكثر حدة وأقل بدينة من غيرها من الفئران BBS (تشانغ وآخرون، 2011). بما يتفق مع الدراسات الماوس، عرض المرضى BBS التباين المظهري بين وداخل الأسر على حد سواء. وقد تم توثيق الفروق الفسيولوجية بين المرضى BBS التي تسببها طفرات في الجينات متميزة (Feuillan وآخرون، 2011.؛. Kulaga وآخرون، 2004)، مما يشير إلى أنه على الرغم من تقاسم الظواهر BBS المشتركة، الجينات BBS المختلفة قد تمتلك ظائف فريدة من نوعها. BBS7 هي فريدة من نوعها من حيث أنه هو وحدة فرعية من BBSome ويتفاعل مباشرة مع جسديا مجمع chaperonin BBS. من أجل دراسة دور BBS7 في الجسم الحي، وتحديد ما إذا كان فقدان Bbs7 لديه أي الظواهر الفريدة المرتبطة بها، ولدت لنا Bbs7 بالضربة القاضية الفئران Bbs7 - / - أظهرت الفئران الظواهر مماثلة لتلك التي لوحظت في آخر BBS فئرانا معدلة وراثيا بما في ذلك تنكس الشبكية، وعدم من سياط الحيوانات المنوية، والسمنة، وventriculomegaly. علينا أن نبرهن على BBS7 وBBS2 تعتمد على بعضها البعض لتحقيق الاستقرار البروتين وما هو مطلوب BBS7 لتشكيل BBSome. والجدير بالذكر، وتبين لنا أن BBSome غير مطلوب للعالمي توطين الهدبية بروتين الغشاء. ومع ذلك، غياب BBS7 يؤدي إلى تراكم غير طبيعي للD1R إلى الغشاء الهدبي.

النتائج

جيل من الفئران Bbs7 باطل

BBS7 هي فريدة من نوعها بين البروتينات BBS لأنه جزء لا يتجزأ من BBSome ومكون من مجمع chaperonin BBS. للتحقيق في وظيفة في الجسم الحي من الجين Bbs7، ولدت لنا Bbs7 الفئران بالضربة القاضية جين عن طريق استبدال اكسون 5 مع كاسيت بالنيوميسين. هذا يؤدي إلى انزياح الإطار مما أدى إلى Bbs7 أليل فارغة (المواد التكميلية الشكل S1A). تم التحقق من عدم وجود Bbs7 مرنا من خلال تحليل RT-PCR RNA باستخدام معزولة عن Bbs7 - / - الخصيتين الماوس مع الاشعال داخل اكسون 5 (المواد التكميلية الشكل S1B.). وأكد عدم وجود بروتين BBS7 قبل الغرب النشاف (المواد التكميلية الشكل S1C).
أدى التزاوج من الزيجوت Bbs7 +/- 26٪ في Bbs7 + / + الفئران، و 55٪ الفئران Bbs7 +/-، و 19٪ Bbs7 - / - الفئران (ن = 387؛ P <0.05). تردد انخفضت من Bbs7 - / - وقد لوحظ في ذرية أخرى فئرانا معدلة وراثيا BBS وتشير إلى أن بعض Bbs7 - / - الفئران توفي قبل الولادة أو فترة ما حول الولادة.

Bbs7 - / - الفئران تصبح بدينة، تفتقر الخراجات الكلى ولا تتطور polydactyly

Bbs7 - / - الفئران هي الضعفاء عند الولادة، تزن أقل من تتزاحم بهم في 3 أسابيع من العمر، وسمنة على مر الزمن. بعد الفطام، Bbs7 - / - الفئران تبدأ في كسب المزيد من الوزن من النوع البري الفئران بسبب زيادة الاستهلاك الغذائي. قبل 12 أسبوعا من العمر، Bbs7 - / - الفئران (ذكورا وإناثا) تزن أكثر بكثير من تتزاحم سيطرتها، والخلافات أصبحت أكبر في الحيوانات الأكبر سنا. قبل 7 أشهر، من النوع البري الفئران هي 28.7 ± 2.8 جم مقابل Bbs7 - / - 41.1 ± 3.25 غ (P <0.05).
على الرغم من شذوذ الكلوي وpolydactyly هي السمات الأساسية للالظواهر BBS في البشر، ونحن لم نلاحظ الكيسات الكلوية أو polydactyly من الأطراف الأمامية أو hindlimbs في فئرانا معدلة وراثيا Bbs7، مما يشير إلى اختلاف الأنواع أو الاختلافات عتبة بين الماوس والبشرية.

Bbs7 - / - الفئران تبدي تنكس الشبكية وventriculomegaly

التحليل النسيجي للBbs7 العمر 4-8 شهرا - / - تظاهر عيون انحطاط كبير من القطاعات الداخلية والخارجية للخلايا مستقبلة للضوء وطبقة النووية الخارجي (الشكل 1A، B.). وقد لوحظ Ventriculomegaly في البطينات الجانبية والثالث من الدماغ كما رأينا في أقسام الاكليلية من Bbs7 العمر 4-8 شهرا - / - الفئران (الشكل 1C-F.). نحن أيضا لوحظ تخفيف من القشرة المخية وانخفاض في حجم الحصين والجسم المخطط. لم يلاحظ أي تشوهات جسيمة في المخيخ في Bbs7 فئرانا معدلة وراثيا أو غيرها من فئرانا معدلة وراثيا BBS (المواد التكميلية الشكل S2).

• حمل الرقم
• فتح في علامة تبويب جديدة
• تحميل باور بوينت

تين. 1.

Bbs7 - / -. ملطخة E-عرض الفئران مبصرة فقدان الخلية وventriculomegaly (A، B) H & القديم 4-8 شهرا البرية من نوع (A) وBbs7 - / - (B) عيون تظهر فقدان مبصرة الداخلي وشرائح الخارجي فضلا عن انحطاط الطبقة النووية الخارجي. PC، خلايا مستقبلة للضوء. (C-F) محايد الحمراء الملطخة 60-100 ميكرون سميكة أقسام الدماغ الاكليلية من النوع البري (C، E) وBbs7 - / - الفئران (D، F) تظهر البطينات الجانبية الموسع (*)، والظهرية الموسع البطين الثالث (رأس السهم العلوي والسفلي)، وانخفاض المخطط الإحضار (S) وقرن آمون (H)، وترقق القشرة المخية (CC). أشرطة النطاق: 50 ميكرون (A، B)؛ 1 مم (C-F).

Bbs7 - / - الفئران لديها أهداب متحركة غير طبيعي في طبقة البطانة العصبية في الدماغ

منذ BBS هو مرض له علاقة أهداب، درسنا أهداب متحركة وأهداب الابتدائي في Bbs7 - / - الفئران. درسنا أهداب متحركة من طبقة الخلايا البطانة العصبية المبطنة للالبطينين عن طريق تلطيخ أقسام الاكليلية من العمر 3 اشهر من النوع البري وBbs7 - / - أدمغة فئران مع-α تويولين الضد ومضادة للIFT88 الأجسام المضادة لمكافحة الأسيتيل كعلامات أهداب . مقارنة مع الضوابط، Bbs7 - / - أظهرت الفئران عددا كبيرا من أهداب انخفاض خلية بطانية عصبية وأهداب المتبقية هي أقصر (الشكل 2A، B).

• حمل الرقم
• فتح في علامة تبويب جديدة
• تحميل باور بوينت

تين. 2.

Bbs7 - / - الفئران لها أهداب متحركة غير طبيعي في طبقة البطانة العصبية في الدماغ (A، B) كشفت تلطيخ مناعي من البطين الدماغ خلايا البطانة العصبية باستخدام المضادة للالأسيتيل α تويولين (الخضراء) ومضادة للIFT88 الأجسام المضادة (أحمر) عدم وجود أهداب وأهداب قصيرة (السهم) في طبقة البطانة العصبية من Bbs7 - / - الفئران (A) مقارنة مع من النوع البري الضوابط (B). (C، D) تحليل TEM من المقطع الطولي للأهداب متحركة في طبقة البطانة العصبية في الدماغ يظهر القصير وانتفخ أهداب مع حويصلات في Bbs7 من العمر 3 اسابيع - / - الفئران (D) مقارنة مع عمرها 3 أسابيع تحكم من النوع البري (C). (E-G) تحليل TEM من المقطع العرضي للأهداب متحركة في طبقة البطانة العصبية في الدماغ يظهر هيكل axonemal غير طبيعي في Bbs7 - / - الفئران (F، G) مقارنة مع السيطرة البرية من نوع (E). أشرطة النطاق: 50 ميكرون (A، B)؛ 0.2 ميكرون (C-G).

لمزيد من التحليل أهداب متحركة في طبقة البطانة العصبية في الدماغ، أجرينا تحليل TEM من العمر 3 اسابيع من النوع البري وBbs7 - أدمغة الفئران - /. أهداب متحركة من Bbs7 - / - الدماغ طبقة البطانة العصبية لديها القصير، انتفخ أهداب مع حويصلات (الشكل 2C، D.) وتلك أهداب متحركة أيضا هياكل axonemal المعيبة (الشكل 2F، G.) بالمقارنة مع النوع البري الضوابط (الشكل. 2E). وتشير هذه الدراسات إلى أن غياب البروتين BBS7 يؤثر هياكل أهداب متحركة.
لدراسة أهداب الأساسي في الجسم الحي، ونحن ملطخة أقسام الأنسجة من الكلى والبنكرياس مع الأسيتيل α تويولين. لم نجد اختلافات في أرقام أهداب الأولية أو طول أهداب بين النوع البري وBbs7 - / - الفئران (المواد التكميلية الشكل S3.). كما شكلت أهداب الابتدائي وتظهر طبيعي في الخلايا المستزرعة الظهارية الكلى والخلايا الليفية الجنينية مثقف (MEF) المستمدة من Bbs7 - / - الفئران (. المواد التكميلية الشكل S3 والبيانات لا تظهر)، على الرغم من أننا لا نستطيع أن نستبعد إمكانية أن يكونوا قد يكون خفية العيوب الهيكلية، مثل التغييرات بعد التعديل في الأنابيب الدقيقة.

Bbs7 - / - الفئران يكون غير طبيعي سياط الحيوانات المنوية

أثبتنا سابقا لعدم وجود الحيوانات المنوية الأسواط في Bbs1 M390R / M390R knockin، Bbs2 - / -، Bbs4 - / - وBbs6 - / - الفئران (ديفيس وآخرون، 2007.؛. الفتح وآخرون، 2005؛. Mykytyn وآخرون، 2004؛. نيشيمورا وآخرون، 2004). الهيماتوكسيلين ويوزين تلطيخ Bbs7 العمر 4-8 شهرا - / - كشفت الخصيتين ندرة الحيوانات المنوية سياط (الشكل 3A، B.). نحن صقلها على هذه الملاحظة عن طريق تلوين المناعي من أنسجة الخصيتين. في حين أن معظم الحيوانات المنوية من Bbs7 - / - الفئران تفتقر إلى ذيل سوطي، وبعض من الحيوانات المنوية لديهم سياط تالف. هذه الأسواط غير طبيعي في كثير من الأحيان تشكيل هيكل حلقة نوع (الشكل 3C-F). لدراسة هذه الآفة تالف في مزيد من التفاصيل، أجزاء من النوع البري وBbs7 - / - تم تحليل الخصيتين بواسطة المجهر الإلكتروني النافذ (TEM). الهياكل microtubular والألياف الكثيفة الخارجية المحيطة هيكل microtubular في قطعة الرئيسي غير منظمة إلى حد كبير في المسوخ (الشكل الجيل الثالث 3G، H). في بعض الأحيان لاحظنا العادية 9 + 2 الهياكل axonemal في Bbs7 - / - الفئران (8،8٪ مقابل 100٪ في البرية من نوع، P <0.01). في المقابل، فإن الهياكل axonemal من أهداب متحركة في القصبة الهوائية من Bbs7 - / - الفئران طبيعية إلى حد كبير عن طريق تحليل TEM (المواد التكميلية الشكل S4.).

• حمل الرقم
• فتح في علامة تبويب جديدة
• تحميل باور بوينت

تين. 3.

Bbs7 - / - الفئران لها غير طبيعي سياط الحيوانات المنوية (A، B) H & E الملون القديم 4-8 شهرا البرية من نوع (A) وBbs7 - / - أظهرت (B) الأنابيب المنوية عدم وجود الحيوانات المنوية سياط. أظهر (C-F) مناعي تلطيخ الخصيتين سياط باستخدام المضادة للالأسيتيل-α تويولين تلطيخ عيوب في Bbs7 - / - الفئران. في كثير من الأحيان ولوحظ وجود نوع من عصابة هيكل أنيبيب في Bbs7 - / - الفئران. C و D الصور وانخفاض القوة، E و F هي صور عالية الطاقة. (G، H) تحليل TEM من المقطع العرضي البرية من نوع (G) وBbs7 - / - (H) الحيوانات المنوية سياط يكشف أن Bbs7 - / - سياط الحيوانات المنوية لا يكون نموذجي 9 + 2 axonemes، ولكن تظهر الهياكل أنيبيب غير منظمة (السهم) والألياف الكثيفة الخارجي (رأس السهم) المحيطة الهياكل microtubular. أشرطة النطاق: 100 ميكرون (A، B)؛ 50 ميكرون (C، D)؛ 20 </ emph> ميكرون (E، F)؛ 0.1 ميكرون (G، H).

مطلوب BBS7 لتشكيل BBSome

منذ Bbs7 - / - الفئران لها الظواهر مماثلة لغيرها من BBSome الفئران فرعية خروج المغلوب وBBS7 هو وحدة فرعية من BBSome، ونحن التحقيق آثار خسارتها على تشكيل BBSome. والمثير للدهشة، وكانت مستويات البروتين BBS2 بشكل ملحوظ انخفضت في Bbs7 - / - الخصيتين لست] البروتين، ولكن ليس في Bbs4 - / - الخصيتين. وبالمثل، فقد انخفضت مستويات البروتين BBS7 في Bbs2 - / - الخصيتين، ولكن ليس في Bbs4 - / - الخصيتين (الشكل 4A.). لتحديد ما إذا كان هذا يرجع إلى تدهور البروتين أو انخفضت النسخ، كنا نصف الكمية RT-PCR لتقييم Bbs2 وBbs7 مرنا مستويات التعبير. نحن لم تراع الفوارق التعبير عن Bbs2 مرنا في Bbs7 - / - الخصيتين أو الاختلافات Bbs7 مرنا في Bbs2 - / - الخصيتين مقارنة مع الضوابط (الشكل 4B.). معا هذه النتائج تشير إلى أن BBS2 وBBS7 الخلافات مستوى البروتين تنتج عن الاختلافات في استقرار البروتين، والتي BBS2 وBBS7 تعتمد على بعضها البعض لتحقيق الاستقرار.

• حمل الرقم
• فتح في علامة تبويب جديدة
• تحميل باور بوينت

تين. 4.

مطلوب BBS7 لتشكيل BBSome. (A) BBS7 وBBS2 تعتمد على بعضها البعض لتحقيق الاستقرار البروتين. أظهرت هي البقع الغربية من إجمالي لست] البروتين من النوع البري (WT)، Bbs2 - / -، Bbs4 - / - وBbs7 - / - الخصيتين. ويظهر تحليل (B) RT-PCR أي تغييرات واضحة في مستويات Bbs2 مرنا في Bbs7 - / - الفئران ولا تغييرات في مستويات Bbs7 مرنا في Bbs2 - / - الفئران. (C) وBBSome لا تشكل في BBS الخصيتين الماوس خروج المغلوب. أظهرت هي البقع الغربية من البروتينات الخصيتين immunoprecipitated بواسطة الأجسام المضادة لمكافحة BBS1. تم الكشف عن وجود مفارز BBSome أخرى مع الأجسام المضادة ضد مفارز BBSome الفردية. واستخدمت كميات متساوية من البروتين الأولي من الخصيتين lystaes للمناعي. (D) تحليل الانحدار السكروز من البروتين لست] الخصيتين تثبت أنه لا يوجد أشكال BBSome في غياب BBS7. (E) فقدان تشكيل BBSome في خلايا الكلى مثقف من BBS الفئران خروج المغلوب وBBS2 انقاذ BBSome تشكيل في Bbs2 - خلايا الكلى - /. أظهرت هي خلايا الكلى مثقف من مختلف الفئران خروج المغلوب BBS المصابين اتش معربا عن FLAG-BBS2. وهي lysed الخلايا المصابة وتم سحب البروتينات أعرب بنسبة مكافحة FLAG الأجسام المضادة. تم الكشف عن وجود مفارز BBSome الذاتية لطخة الغربية. (F) FLAG-BBS7 (WT والمسوخ) كانت المشترك مع transfected BBS2 الموسومة MYC إلى خلايا 293T والتفاعل بين BBS7 وBBS2 كان يعاير من قبل المشارك مناعي وكميا بواسطة يماغيج. و transfected (G) FLAG-BBS7 (WT وH323R طفرة) في الخلايا 293T وتم سحب البروتينات transfected أسفل عن طريق الأجسام المضادة لمكافحة FLAG. تم تحديد وجود مفارز BBSome الذاتية من قبل، BBS2، BBS4 وBBS7 الأجسام المضادة BBS1 المضادة. وتم قياس كمية مبالغ BBS1، BBS2، BBS4 وBBS7 التي كتبها يماغيج.

ترابط BBS2 وBBS7 للاستقرار البروتين يتسق مع النتائج تبين أن BBS2 يتفاعل جسديا مع BBS7 ويشكل subcomplex (Nachury وآخرون، 2007). ومن المثير للاهتمام، BBS7 وBBS2 مشاركة ملفوف لفائف تناظر تسلسل المجال في المناطق الوسطى من (المواد التكميلية الشكل S5). لم يكن مطلوبا من BBS7 ملفوف لفائف مجال للربط إلى BBS2. بدلا من ذلك، يطلب من الأحماض الأمينية 200-C النهائي للBBS7 للربط إلى BBS2 (المواد التكميلية الشكل S5A). وبالمثل، المجال ملفوف لفائف من BBS2 غير مطلوب على الاطلاق للتفاعل مع BBS7، ولكن فقدان هذا المجال يقلل من التفاعل مع BBS7 (المواد التكميلية الشكل S5B). وعلاوة على ذلك، فإن حذف المنطقة ملفوف لفائف في BBS7 لا يعطل تفاعلها مع غيرها من الوحدات الفرعية BBSome الذاتية. البروتين BBS2 مع حذف المنطقة ملفوف لفائف يعطل التفاعل مع بعض مفارز BBSome الذاتية (BBS7) مع الحفاظ على القدرة على التفاعل مع مفارز BBSome أخرى (BBS1 وBBS9) (المواد التكميلية الشكل S5C).
لدراسة تشكيل BBSome في غياب BBS7، أجرينا مناعي مع الأجسام المضادة ضد BBS1، واحدة من مفارز من BBSome. وقد انخفض وجود مفارز BBSome أخرى في BBS1 سحب هبوطا أو غير قابلة للكشف في غياب BBS7 أو BBS2 كما يتبين من لطخة غربية. هذا يدل على أن BBSome سليمة غير مشكلة في غياب BBS7 (الشكل 4C). أكدنا أيضا هذه النتائج عن طريق تحليل الانحدار السكروز من إجمالي لست] البروتين من النوع البري وBbs7 - / - الخصيتين (الشكل 4D).
للتحقيق في ما إذا كان شرط من BBS7 لتشكيل BBSome هي فريدة من نوعها لأنسجة الخصيتين، ونحن عزل الكلى الخلايا الظهارية الأولية من كلا من النوع البري وBbs7 - / - الفئران وإصابة الخلايا المستزرعة مع اتش معربا عن FLAG-BBS2. نحن انزلوا العلم BBS2 والكشف عن وجود مفارز BBSome الذاتية باستخدام أجسام مضادة لمكافحة BBS (الشكل 4E). وجدنا أن في غياب البروتين BBS7، ويتم تشكيل أي BBSome كامل (ناقص BBS7)، على الرغم من أن بعض المكونات BBSome لا تزال تشكل subcomplex. إذا كانت هذه subcomplexes تزال تحتفظ ببعض المهام المتبقية هي مسألة الفائدة.
لتقييم تأثير على تشكيل BBSome من متماثل الطفرات BBS7 مغلطة (T211I وH323R) وجدت في المرضى الذين يعانون BBS، نحن اختبار ما إذا كان BBS7 تحتوي على هذه الطفرات يمكن إدراجها في BBSome. ويظهر تحليل النشوء والتطور أن هذه الطفرات تقع في مناطق محمية من البروتين. ونحن إنشاء بنيات BBS7 تحور بواسطة الطفرات موقع الموجه والموسومة لهم FLAG في N-محطة من البروتينات. انخفضت البروتينات BBS7 تحور القدرة على التفاعل مع BBS2 كما يتبين من شارك في مناعي عندما transfected المشارك في الخلايا 293T (الشكل 4F). طفرة مغلطة BBS7 H323R قد تراجع في القدرة على هدم مفارز BBSome الذاتية مقارنة مع من النوع البري BBS7 البروتين (الشكل 4G). تم الحصول على نتيجة مماثلة مع متحولة بروتين T211I (تشانغ وآخرون، 2012b). وتشير هذه النتائج إلى أن الطفرات BBS7 مغلطة تؤثر BBSome تشكيل. وهذا يوفر تفسيرا لماذا هذه الطفرات نقطة متماثل تسبب BBS. في المقابل، لم غياب BBS7 لا تؤثر على مستويات البروتين من مكونات معقدة IFT أو IFT تشكيل معقد (المواد التكميلية الشكل S6A، B). لم فقدان BBS7 لن يؤثر IFT البروتين الهدبية توطين (المواد التكميلية الشكل S6C)، بما يتفق مع الحقائق التي فقدان الجينات BBS ديها الظواهر أكثر اعتدالا من ذلك من فقدان الجينات IFT، على الرغم من أننا لا نعرف إذا كان معدل حركة IFT هو تغييرها.

غير مطلوب BBS7 لالهدبية توطين مستقبلات الذوق، polycystin-1 أو polycystin-2

ومن المعروف أن BBSome تشارك في نشوء حيوي غشاء أهداب من خلال Rab8. بالإضافة إلى ذلك، نهدم من BBS الجينات في النتائج الزرد في عيوب في الحويصلة Kuffer وإلى الوراء تأخير النقل جسيم ميلانيني. وعلاوة على ذلك، فقد BBS البروتينات النتائج في تراكم عنصر الصوتية مسار القنفذ مملس (SMO) داخل أهداب دون تفعيل المسار (تشانغ وآخرون، 2012A). هذه الدراسات تدل على أن البروتينات BBS تعمل في الاتجار محدد الحويصلة. وقد تبين أن البروتينات أهداب الأخرى ذات الصلة مثل AHI1 وتشارك FUZZY في الغشاء العام الاتجار البروتين وليس فقط لأهداب الاتجار بروتين الغشاء (رمادي وآخرون، 2009.؛ هسياو وآخرون، 2009.). لاختبار ما إذا تشارك BBS7 في الغشاء العام الاتجار البروتين، درسنا مسارات الإلتقام-بالكلاذرين مستقلة وتعتمد على بالكلاذرين في مثقف من النوع البري وBbs7 - / - الخلايا الأولية الكلى باستخدام fluorophore المسمى السم الكوليرا وترانسفيرين المستقبلة كعلامات على التوالي. تم الكشف عن عدم وجود اختلافات من السم الكوليرا أو ترانسفيرين مستقبلات الإلتقام بين النوع البري وBbs7 - / - الخلايا (المواد التكميلية التين S7، S8). ويتم الحصول على نتائج مماثلة باستخدام خلايا MEF من النوع البري وBbs7 - / - الفئران. وتشير هذه البيانات إلى أن Bbs7 ليست متورطة في الاتجار حويصلي العام، ولكن بدلا تشارك في أنواع معينة من الاتجار حويصلي مثل جسيم ميلانيني النقل في الزرد و / أو الاتجار إلى وجهات التحت خلوية محددة مثل الأغشية الهدبية.
بعد ذلك، درسنا الهدبية غشاء الاتجار البروتين في الخلايا فارغة Bbs7. وقد تم مؤخرا أظهرت مستقبلات الطعم المر للتوطين لغشاء الهدبية في أهداب متحركة من ظهارة الهوائية والذوق مستقبلات الأشكال ترتبط عدوى الجهاز التنفسي (لي وآخرون، 2012.؛ شاه وآخرون، 2009.). رغم عدم وجود النمط الظاهري واضح في الكلى، وقد تبين وجود ارتباط طعم مستقبلات مرير مع نوع معين من اعتلال الكلية، البلقان المتوطنة إعتلال الكلى، (التغطية بالخشب وآخرون، 2012). لاختبار إذا يتم ترجمة مستقبلات الطعم المر أيضا إلى غشاء أهداب الابتدائي، ونحن ملطخة خلايا الكلى مثقف مع الأجسام المضادة ضد مستقبلات الطعم المر T2R4 وT2R43 جنبا إلى جنب مع أهداب علامة الأسيتيل α تويولين. وأظهرت النتائج أن مستقبلات الطعم المر توطين لغشاء أهداب الكلى الابتدائي (المواد التكميلية الشكل S9A-C). مستقبلات الذوق وظيفية كما يتضح من العلاج مع ديناتونيوم مجمع المر للحصول على 2+ استجابة الكالسيوم (المواد التكميلية الشكل S9I). من المذكرة، لم فقدان Bbs7 لن يؤثر على توطين أهداب من هذه المستقبلات (المواد التكميلية الشكل S9D-F)، ولا يؤثر على الكالسيوم 2+ تعبئة عندما حفز مع مجمع المر ديناتونيوم (المواد التكميلية الشكل S9J)، مشيرا إلى أن BBS7 و غير مطلوب BBSome لتوطين الغشاء الهدبي أو وظيفة مستقبلات الطعم المر.
طفرة من عدة بروتينات الغشاء الهدبية بما في ذلك polycystin-1، polycystin-2، وMecklin (MKS3)، يسبب الأمراض التي تصيب الإنسان مع الظواهر التي تتداخل تلك BBS. ولذلك، فإننا التحقيق في توطين كلا polycystin-1 وpolycystin-2 في تربيتها Bbs7 - / - خلايا الكلى الأولية باستخدام الأجسام المضادة ضد polycystin-1 وpolycystin-2. غير مطلوب BBS7 لالهدبية توطين polycystin-1 وpolycystin 2 (الشكل 5). حقيقة أن Bbs7 - / - الفئران لا تتطور الكيسات الكلوية إلى أن polycystin-1 وpolycystin-2 لا تزال وظيفية، على الرغم من أننا لا نستطيع أن نستبعد إمكانية عيوب وظيفية خفية في غياب BBS7.

• حمل الرقم
• فتح في علامة تبويب جديدة
• تحميل باور بوينت

تين. 5.

غير مطلوب BBS7 لالهدبية توطين polycystin-1 وpolycystin-2. (A-L) أظهرت هي خلايا الكلى مثقف من النوع البري (A-C، G-I) وBbs7 - / - (D-F، J -L) الفئران ملطخة مكافحة الأسيتيل α تويولين (الخضراء) كعلامة أهداب ومضادة للpolycystin-1 (A-F؛ أحمر) ومضادة للpolycystin 2 (G-L، أحمر) الأجسام المضادة. أشرطة النطاق: 10 ميكرون.

غياب BBS7 يؤدي إلى تراكم غير طبيعي للالدوبامين D1 مستقبلات الغشاء الهدبي

وقد أظهرت الدراسات الجينية في الكائنات النموذج الذي فقدان البروتينات BBS تؤدي إلى الوراء جسيم ميلانيني تأخير النقل في الزرد، IFT عيوب تحول في الطرف الهدبية في C. ايليجانس، وتراكم يشير البروتينات داخل الأسواط في كلاميدوموناس، وتراكم مملس داخل أهداب في الفئران (Lechtreck وآخرون، 2009.؛ وي وآخرون، 2012.؛. الين وآخرون، 2006؛ تشانغ وآخرون، 2012A). ولذلك، فإننا التحقيق مستقبلات الذاتية التي قد تتراكم داخل أهداب في Bbs7 - / - الفئران. وقد تبين أن مستقبلات الدوبامين D1 (D1R) تتراكم في أهداب في Bbs2 - / - وBbs4 - / - الفئران (Domire وآخرون، 2011.). لتحديد ما إذا D1R يتراكم في أهداب في Bbs7 - / - الفئران، ونحن ملطخة أقسام الدماغ من النوع البري وBbs7 - / - الفئران مع العصبية ACIII أهداب علامة والأجسام المضادة ضد D1R. لا يمكننا العثور على أي تلطيخ الهدبية من D1R في البرية من نوع الدماغ (الشكل 6A-C). في المقابل، وجدنا مناطق متعددة بما في ذلك المخطط واللوزة حيث يموضع D1R لأهداب في Bbs7 - / - (الدماغ الشكل 6D-F). وتشير هذه البيانات إلى أن BBSome يمكن أن تنظم النقل إلى الوراء من D1R داخل أهداب الخلايا العصبية وفقدان BBS7 يؤدي إلى تراكم غير طبيعي للD1R إلى الغشاء الهدبي.

• حمل الرقم
• فتح في علامة تبويب جديدة
• تحميل باور بوينت

تين. 6.

فقدان BBS7 يؤدي إلى تراكم غير طبيعي للمستقبلات الدوبامين D1 داخل الأهداب. (A-F) أقسام الدماغ من النوع البري (A-C) وBbs7 - / - كانت ملطخة (D-F) الفئران مع مكافحة ACIII الأجسام المضادة ( الأحمر) كعلامة أهداب الخلايا العصبية ومكافحة D1R الأجسام المضادة (الخضراء). D1R يتراكم داخل أهداب في Bbs7 - / - مخ الفأر مقارنة البرية من نوع السيطرة. شريط النطاق: 20 ميكرون.

نقاش

وهدب هو عضية الهامة التي تلعب أدوارا متعددة خلال التنمية وفي التوازن من أنسجة البالغين. أهداب متحركة مهمة لوظائف مثل إزالة المخاط من الرئتين والدورة الدموية من السائل الشوكي الدماغي من خلال البطينين الدماغي، في حين أهداب الأساسي والمهم لchemo- والميكانيكية والإحساس، وكذلك القنفذ وWNT نقل الإشارة. وسلط الضوء على أهمية أهداب التي كتبها النتائج أن أهداب عطل يساهم في مجموعة واسعة من الأمراض التي تصيب الإنسان المعروفة باسم ciliopathies التي تشمل متلازمة بارديه-بيدل.
BBS هو اضطراب عديد المظاهر التي تنطوي على العديد من أجهزة الجسم. بعض الظواهر BBS مثل السمنة، وتنكس الشبكية، والسكري، وارتفاع ضغط الدم لديها معدلات انتشار عالية في عموم السكان. ولذلك، فإن دراسة BBS يوفر فرصة فريدة من نوعها للكشف عن بعض مسارات الكامنة أو التأثير على هذه الأمراض الشائعة. BBS خروج المغلوب الفئران تحاكي النمط الظاهري البشري، وبالتالي توفير أداة مفيدة لاكتشاف الآليات الجزيئية الكامنة وراء هذا المرض فضلا عن اختبار علاجات جديدة.
على الرغم من BBS فئرانا معدلة وراثيا تشترك الظواهر BBS مشتركة، ويلاحظ الاختلافات المظهرية بين مختلف طفرات الجينات BBS. الأهم من ذلك، عرض المرضى BBS التباين المظهري بين وداخل الأسر (كرمي وآخرون، 1995). وقد تم توثيق الفروق الفسيولوجية بين المرضى BBS التي تسببها طفرات في الجينات متميزة (Feuillan وآخرون، 2011)، مما يشير إلى أنه على الرغم من تقاسم الظواهر BBS المشتركة، قد يكون الجينات BBS مختلفة ظائف فريدة من نوعها. BBS7 هو جزء لا يتجزأ من BBSome ويتفاعل مع مجمع BBS chaperonin، وهي نتيجة فريدة من نوعها لBBS7 بين BBSome البروتينات جسديا. غياب BBS7 يؤثر على استقرار البروتين من BBS2 ويمنع تشكيل BBSome سليمة. ومع ذلك، لا تزال تشكل أهداب الابتدائية في غياب BBS7. على عكس بالضربة القاضية جين IFT، التي أهداب لا تشكل ويؤدي إلى الفتك الجنينية في الفئران، Bbs7 - / - الفئران يمكن البقاء على قيد الحياة إلى سن الرشد وأهداب الابتدائي لا تزال تشكل في الأنسجة بما فيها الكلى والجزر من البنكرياس، والقناة البنكرياسية، في الظهارية الكلوي مثقف الخلايا والخلايا الليفية. وعلى النقيض من أهداب الابتدائي، أهداب متحركة من خلايا البطانة العصبية بطانة البطينات الدماغية والحيوانات المنوية لديهم سياط عيوب خطيرة في Bbs7 - / - الفئران. أهداب متحركة المعيبة ليست بسبب وventriculomegaly المتقدمة في غياب BBS7 منذ أهداب عيب متحركة تطوير في وقت مبكر من 3 أسابيع في ependyma الدماغ. لا تفعل تظهر أهداب متحركة المعيبة أن يكون السبب الرئيسي للventriculomegaly. تطوير غير طبيعي للخلايا العصبية السلف قد تكمن وراء تطوير ventriculomegaly في هذا النموذج الماوس كما هو موضح لنماذج أخرى الماوس BBS لأن كلا BBS7 وBBS1 تعتبر ضرورية لسلامة BBSome (كارتر وآخرون، 2012). غياب BBS7 لا يؤثر على تشكيل المجمعات IFT، على الرغم من أننا لا نعرف ما اذا تأثر الحركة من الجسيمات IFT التي كتبها غياب BBSome. ويبدو أن الجينات BBS والجينات IFT أن تؤثر على جوانب مختلفة من وظيفة الهدبية. نتائجنا في الفئران تتسق مع نتائج كلاميدوموناس، وتسليط الضوء على التفاعل بين BBSome ومجمع IFT (Lechtreck وآخرون، 2009).
أثبتنا أن BBS7 البروتين إيواء الطفرات نقطة وجدت في المرضى الذين يعانون BBS7 (T211I وH323R) لديه قدرة انخفضت إلى تشكيل BBSome مقارنة مع البروتين BBS7 العادي. الأساليب المستخدمة هنا يمكن أن توفر نظام فحص خلية القاعدة فعال لتقييم طبيعة الطفرات مغلطة BBS الإنسان في المختبر.
في الآونة الأخيرة أظهرت الدراسات أن الجينات ذات الصلة أهداب، مثل AHI1 وغامض، وتشارك في الغشاء العام الاتجار البروتين وليس فقط لالهدبية الاتجار بروتين الغشاء (رمادي وآخرون، 2009.؛. هسياو وآخرون، 2009). في المقابل، غياب BBS7 لا يؤثر على مسارات إما مستقلة بالكلاذرين وأو بالكلاذرين الإلتقام يتوقف. وبالمثل، وغياب أو طفرة من البروتينات BBS لا تؤثر على مسار إفرازية العام للبروتينات الغشاء بما في ذلك SST3R وترانسفيرين مستقبلات غشاء البلازما (جين وآخرون، 2010) (لا تظهر البيانات). على الرغم من أن الاتجار حويصلة العامة لا يبدو أن يتطلب BBS7 أو BBSome والاتجار بروتينات معينة أو من غشاء البلازما يمكن أن يثير الشبهة في غياب BBSome. ومن الأمثلة على الاتجار مستقبلات اللبتين، وهو ما ثبت للتفاعل مباشرة مع BBSome (سيو وآخرون، 2009). ومن المثير للاهتمام، في C. ايليجانس، وفقدان BBS الجينات يؤدي إلى زيادة إطلاق سراح الحويصلات كثيفة الأساسية والأنشطة المعززة للأنسولين، نيوروبيبتيدي، وأمين مسارات إشارات الاحيائية (لي وآخرون، 2011). نستنتج أن BBS7 وبالتالي BBSome لا تشارك في الهدبي الاتجار العام بروتين الغشاء بل في محدد الغشاء الهدبي الاتجار البروتين. ويستند هذا الاستنتاج على ملاحظة أن الهدبية بروتينات غشاء مثل polycystin-1، polycystin-2، ومستقبلات الطعم المر لا تزال المترجمة إلى غشاء الهدبية في الغياب التام للبروتين BBS7، وهو مطلوب لBBSome التجمع. بالإضافة إلى ذلك، تشير الدلائل إلى أن polycystin-1، لا تزال polycystin-2، ومستقبلات الطعم المر وظيفية في غياب BBS7. في المقابل، غياب BBS7 يؤدي إلى تراكم SMO داخل أهداب دون تحفيز SMO يجند (تشانغ وآخرون، 2012A). وقد ثبت الأخرى بروتينات الغشاء الهدبي بما في ذلك SST3R وMCHR1 لتوطين لأهداب الخلايا العصبية في ظل ظروف طبيعية، ولكن ليس في غياب BBS2 أو BBS4 (Berbari آخرون، 2008A.؛ Berbari وآخرون، 2008b.). ومع ذلك، فإن غياب BBS7 لا يؤثر توطين الهدبي إما SST3R أو MCHR1 في الخلايا العصبية في الدماغ أو في الخلايا المستنبتة من Bbs7 - / - الفئران (لا تظهر البيانات). في المقابل، تراكمت D1R داخل أهداب في غياب BBS7، على غرار النتائج في Bbs2 - / - وBbs4 - / - الفئران (Domire وآخرون، 2011.). تراكم D1R داخل أهداب قد يرجع ذلك إلى النقل إلى الوراء تغير من D1R داخل أهداب في غياب BBS7. ودعما لهذا الاحتمال، وأظهرت الدراسات الجينية في الزرد إلى الوراء جسيم ميلانيني تأخير النقل عند التعبير عن BBS يتم منع الجينات (الين وآخرون، 2006). وعلاوة على ذلك، SMO يتراكم داخل أهداب دون التحفيز يجند في غياب BBSome (تشانغ وآخرون، 2012A). تأخر نقل إلى الوراء يمكن أن تنجم عن النشاط تغير المحرك، خلل في مجمع IFT أو تتغير بنية أهداب axonemal، أو تغيير معين في قدرة بعض الشحنات للخروج من هدب. دراسات في C. ايليجانس تشير إلى أن البروتينات BBS بمثابة linkers بين مجمع IFT B ومجمع IFT A (Blacque وآخرون، 2004). وفقدان البروتينات BBS يؤدي إلى وظيفة غير لائقة المجمعات IFT. ودعما لهذا الاحتمال، المسوخ مضاعفة من Bbs7 وTg737orpk تفتقر تماما أهداب، تشبه مجمع IFT B بالضربة القاضية الحقيقية (تشانغ وآخرون، 2012A). بدلا من ذلك، أهداب الأساسي من المسوخ Bbs7 قد يكون لها أيضا خفية خلل في بنية axonemal التي قد تسهم في تراكم D1R داخل الأهداب. أهمية وظيفية من تراكم D1R داخل أهداب غير معروفة حاليا. وقد تبين أن المرضى BBS وBBS الفئران خروج المغلوب زادت القلق والاكتئاب (بارنيت وآخرون، 2002.؛ Eichers وآخرون، 2006.). ومن المثير للاهتمام، انسداد D1R السرقة مع الأدوية الموهن مكيفة التجمد (اختبار الخوف مشروط) أثناء الاختبار الاستبقاء (Guarraci وآخرون، 1999a... Guarraci وآخرون، 1999b). توطين D1R في مناطق الجسم المخطط واللوزة تشير إلى أن الدوبامين إشارات قد تلعب دورا لعيوب السلوك التي لوحظت في نماذج الماوس BBS والمرضى BBS.

المواد والأساليب

الكواشف والأجسام المضادة

وقد تم الحصول على الأرنب بولكلونل الأجسام المضادة ضد الماوس BBS2 الببتيد DKTARYWRIK والأرنب بولكلونل الأجسام المضادة ضد الماوس BBS7 الببتيد VLQERENYQQ من توسيع النظم البيولوجية (هانتسفيل، AL). وكانت هذه الأجسام المضادة النقاء تقارب والتحقق منها في الفئران خروج المغلوب. وحيدة النسيلة المضادة للبيتا تويولين، بولكلونل مكافحة β-الأكتين، وحيدة النسيلة المضادة للالأسيتيل تويولين، وحيدة النسيلة المضادة للγ تويولين، بولكلونل الأرنب تم شراؤها مكافحة BBS8 وBBS9 من سيغما (سانت لويس، MO). تم شراء الماعز المضادة للBBS1 (N-20)، الماعز المضادة للBBS2 (C-16) الأجسام المضادة، والفأر مكافحة D1R الضد من سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية (سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية، CA). تم شراؤها لمكافحة T2R4 الضد الأرنب بولكلونل والأرنب المضادة للT2R43 الأرنب بولكلونل الأجسام المضادة من العلم الحرارية (بيتسبرغ، PA). تم شراؤها اليكسا 488 مترافق السم الكوليرا واليكسا 568 البشرية مترافق نقل مستقبلات من إينفيتروجن (كارلسباد، كاليفورنيا). وكان الأرنب بولكلونل المضادة للpolycystin-1 هدية من الدكتور أوكسانا Ibraghimov-Beskrovnaya (شركة جنزايم). كان الأرنب بولكلونل مكافحة polycystin-2 الأجسام المضادة هدية من الدكتور ستيفان Somlo (جامعة ييل)، والدكتور غريغوري Pazour (مدرسة الطب بجامعة ماساتشوستس).

جيل من Bbs7 الفئران خروج المغلوب

تم استخدام PCR لتضخيم 5 'و 3' مناطق Bbs7 الجينات من 129 / SVJ الحمض النووي الجيني والمستنسخة في استهداف pOSDUPDEL ناقلات (هدية من O. سميثيز، جامعة نورث كارولاينا في تشابل هيل، NC). تم خطي ناقلات و electroporated إلى R1 الجذعية الجنينية (ES) خلايا (129 × 1 / SvJ3 129S1 / سيفرت). كما تم عرض G418 واستنساخ مقاومة للganciclovir التي كتبها بعيد المدى PCR لتحديد خطوط الخلايا ES المستهدفة بشكل صحيح. واستخدمت اثنين من خطوط الخلايا ES مستقلة لإنتاج الوهم. استخدمت حيوانات خيالية لتوليد Bbs7 الفئران متخالف على خلفية وراثية مختلطة من قبل التزاوج مع C57BL / 6J الفئران. تم intercrossed الفئران متخالف، وكان التنميط الجيني لسلالة بواسطة PCR. جميع الدراسات انضمت إلى المبادئ التوجيهية الموضوعة لرعاية واستخدام حيوانات التجارب وتمت الموافقة من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان من جامعة ولاية ايوا.

عزل الحمض النووي الريبي وتحليل RT-PCR

تم عزل الحمض النووي الريبي من العمر 2.5 شهرا من النوع البري وBbs7 - / - الخصيتين الماوس باستخدام TRIzol كاشف (إينفيتروجن، كارلسباد، كاليفورنيا). وقد أعد كدنا] من 1 ميكروغرام الحمض النووي الريبي مجموع باستخدام مرتفع الثالث الناسخ العكسي (إينفيتروجن، كارلسباد، كاليفورنيا).

تحليل لطخة غربية

من النوع البري وBbs7 تعطلت الخصيتين متحولة من قبل TISSUEMISER (فيشر العلمية، بيتسبرغ، PA) في تحلل العازلة (1 × PBS، 1٪ تريتون X-100 و مثبط البروتياز من روش، انديانابوليس، IN). تم تجميد الأنسجة تعطلت في النيتروجين السائل وإذابة في حمام الماء درجة حرارة الغرفة. وتكررت هذه الدورة تجميد أذاب ثلاث مرات. ثم تم طرد ولست] في 20000 × ز لمدة 15 دقيقة وتم قياس تركيز supernatants باستخدام بيو راد العاصمة فحص البروتين (هرقل، CA).
تم فصل البروتينات عن طريق الكهربائي باستخدام 4-12٪ المواد الهلامية NuPAGE مكرر تريس (إينفيتروجن، كارلسباد، كاليفورنيا)، يليه نقل إلى الأغشية النيتروسليلوز وتم الكشف عنها من قبل SuperSignal دورا مددت الركيزة (بيرس، روكفورد، IL).

التحليل النسيجي للBbs7 - / - الفئران

الهيماتوكسيلين ويوزين تلطيخ العينين والخصيتين من العمر 4-8 شهرا Bbs7 أجريت متحولة والعمر كعينة ضابطة من حد وصفه. أقسام الدماغ الاكليلية من 60-100 ميكرون من العمر 4-8 شهرا Bbs7 - - / كانت ملطخة الحيوانات والعمر كعينة ضابطة مع محايد الأحمر وصورت مع stereomicroscope أوليمبوس SZX12 كما هو موضح (ديفيس وآخرون، 2007.).

دراسات الوزن

تناول الطعام في قفص فردي Bbs7 - - / تم مقارنتها مع الحيوانات Bbs7 +/- والحيوانات البرية من نوع السيطرة تتراوح أعمارهم 4-28 أسابيع باستخدام متوسط ​​ستة حيوانات في كل مجموعة. تم تسجيل الوزن بداية الأسبوعية عند الفطام.

نقل الإلكترون المجهري

تم perfused الفئران مع نصف القوة تثبيتي Karnovsky وتم تشريح الأنسجة وإصلاحها في نصف القوة تثبيتي Karnovsky لعدة ساعات قبل الأوسيميوم بعد التثبيت، والجفاف، وتضمينها في الإي بي 812. نقل الميكروسكوب الإلكتروني اتخذت كما هو موضح سابقا (سويديرسكي وآخرون آل.، 2007).

جيل من BBS2 البشري وBBS7 متحولة بنيات الحذف والطفرات نقطة

تم إنشاء BBS7 المسوخ الحذف عن طريق PCR والمستنسخة في التعبير الثدييات ناقلات pCS2 +. وتم التحقق من كل المسوخ الحذف عن طريق التسلسل المباشر. تم إنشاؤها الطفرات نقطة BBS7 بواسطة الطفرات موقع الموجه (Stratagene، لا جولا، كاليفورنيا) باستخدام N-محطة الموسومة FLAG من النوع البري BBS7 كقالب والتحقق من التسلسل.

مناعي

تفاضلي الموسومة الجينات BBS الإنسان و transfected المشارك في الخلايا 293T. بعد ثمانية وأربعين ساعة ترنسفكأيشن، كانت هي lysed الخلايا في تحلل العازلة (1 × PBS، 1٪ تريتون X-100، ومثبط البروتياز، روش، انديانابوليس، IN) ونسج في 20000 × ز لمدة 15 دقيقة في 4 درجات مئوية. تم مسح supernatants من قبل الحضانة مع حبات بروتين G (بيرس، روكفورد، IL). وحضنت لست] مسح مع الأجسام المضادة ضد علامات المقابلة لمدة 4 ساعات. وبعد ذلك يضاف بروتين G الخرز والمحتضنة لمدة 4 ساعات أخرى. تم غسلها حبات أربع مرات مع العازلة تحلل وتم الكشف عن التفاعلات التي النشاف الغربي.

المناعي المجهري

تم إصلاح الخلايا في 4٪ paraformaldhyde في برنامج تلفزيوني أو ثابتة مع الميثانول البارد لمدة 5 دقائق (ل-γ تويولين صمة عار) وpermeabilized مع 0.2٪ تريتون X-100 في درجة حرارة الغرفة لمدة 7 دقائق. تم غسلها الخلايا 3 × PBS وسدوا مع عازلة تمنع (1٪ BSA في PBS). وكانت مخففة الأجسام المضادة الأولية في عرقلة العازلة وحضنت في درجة حرارة الغرفة لمدة 1 ساعة. تم غسلها الخلايا 3 × PBS، سدت مع عازلة تمنع، ثم حضنت مع فلور اليكسا 488 أو فلور اليكسا 568 المسمى الأجسام المضادة الثانوية (إينفيتروجن، كارلسباد، كاليفورنيا). كانت ملطخة النوى مع دابي (سيغما، سانت لويس، MO).

كلية زراعة الخلايا الأولية

الكلى من النوع البري وBbs7 - / - تم تشريح الفئران وتعقيمها قبل التنسيب إلى الإيثانول بنسبة 100٪ لمدة 5 ثوان، ثم مفروم مع مقص. تم غسلها الأنسجة مرة واحدة مع DMEM الباردة / F-12 دون المصل. 20 مل من pronase (1 ملغ / مل، روش، انديانابوليس، IN) وأضيف إلى الأنسجة والاحتفاظ بها في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعة واحدة. ثم تم غسلها الأنسجة مرة واحدة مع DMEM الباردة / F-12 وحضنت مع 20 مل 1-× التربسين EDTA في درجة حرارة الغرفة لمدة 2 ساعة. تم مكعبات الأنسجة في 500 غ لمدة 5 دقائق وإعادة علقت في 30 مل DMEM / F-12 مع 10٪ مصل. كانت مطلية الأنسجة إعادة علقت في ثلاثة أطباق 10 سم مغلفة بولي-L-ليسين (سيغما، سانت لويس، MO).

السم الكوليرا وترانسفيرين مستقبلات الإلتقام

أجريت السم الكوليرا وترانسفيرين المستقبلة المقايسات الإلتقام كما وصفها هسياو وآخرون. (هسياو وآخرون 2009).

التصوير الكالسيوم

تم إجراء التصوير الكالسيوم كما هو موضح سابقا (شاه وآخرون، 2009). خلايا الكلى مثقف من النوع البري وBbs7 - / - تم تحميل الفئران مع 1 ميكرومتر Fura2 صباحا، تم تقييم التغييرات تركيز الكالسيوم في ظهائر باستخدام مجهر مقلوب (نيكون الكسوف TE200، نيكون انسترومنتس، ميلفيل، NY)، والبيانات تم تحليلها باستخدام برنامج شيكل، عناصر (نيكون). تم تطبيق ديناتونيوم apically في تركيزات المشار إليها. تم استخدام برنامج تلفزيوني عن السيطرة.

 

[رافت ابراهيم]

 

http://www.nature.com/ijo/journal/v2.../0802420a.html

لخص

مقدمة: السمنة هي ميزة عرض ثابت من متلازمة بارديه-بيدل (BBS)، وهو اضطراب وراثي ناجم عن خلل جيني واحد. وهذا يتناقض بشكل حاد مع السمنة العامة التي، على الرغم من عنصر وراثي قوي، لديه المسببات المرضية سياقاتها. لBBS، والتوصيف المظهري من مكونات توازن الطاقة وآثار ذلك على إدارتها لا يزال لا يتم التحقيق نسبيا.
الهدف: دراسة الحالات والشواهد لتحديد ما إذا كان استقلاب الطاقة في الموضوعات مع BBS يختلف من الضوابط السمنة يقابل وإبلاغ إدارة السريرية لهؤلاء المرضى.
الطريقة: ما مجموعه 20 شخصا يعانون من السمنة المفرطة وزيادة الوزن مع BBS (11 إناث و 9 ذكور) يقابل بالنسبة للعمر والجنس ومؤشر كتلة الجسم ل20 شخصا دون BBS. وقد تم قياس معدل الأيض يستريح (RMR) من خلال الكالوري غير المباشرة، والنشاط الجسدي من قبل accelerometry CSA، وتكوين الجسم عن طريق تقنية الديوتيريوم تخفيف والمدخول الغذائي من خلال السجلات الطعام لمدة 7 أيام.
النتائج: كان هناك اختلاف كبير بين BBS والسيطرة المواضيع في الدهون في الجسم (الذكور:٪ من الدهون = 38، SD 2.8 مقابل 34، SD 9.1، الإناث:٪ من الدهون = 45، SD 5.9 مقابل 44، SD 8.1؛ P = 0.46] أو RMR المطلق. (الذكور: 6.95، SD 1.55 MJ / يوم مقابل 7.19، SD 1.28 MJ / يوم؛ P = 0.6) بعد التعديل للمساواة بين الجنسين والعمر والكتلة الخالية من الدهون وكتلة الدهون، لم يكن هناك اختلاف كبير في RMR بين BBS ومراقبة المواد (F (1، 30) = 0.91؛ P = 0.35). وقد لوحظ انخفاض مستوى النشاط البدني في المواد BBS (الأنابيب النانوية الكربونية متوسط ​​/ دقيقة 259، الربعية = 153) مقارنة بالمجموعة الضابطة (الأنابيب النانوية الكربونية متوسط ​​/ دقيقة = 306، الربعية = 119، P = 0.02). استهلاك الطاقة المبلغ عنها، وتكوين المغذيات الكبيرة وضخامة في الإبلاغ كانت مماثلة في المجموعتين.
الخلاصة: هذه الدراسة تكشف أي دليل على الاختلافات المنهجية في استقلاب الطاقة في الموضوعات مع BBS النسبي للأفراد يعانون من السمنة المفرطة الآخرين، مما يدل على أن الأساس الجيني للBBS لا يرتبط مع تشوهات معينة في عملية التمثيل الغذائي للطاقة. هذا اكتشاف مهم لإدارة السريرية ويدعم استخدام الوصفات الطاقة على أساس RMR للسكان يعانون من السمنة المفرطة العام مضافا إليه بدل المناسب للحصول على الطاقة التي أنفقت عبر النشاط البدني. هناك حاجة إلى مزيد من البحوث بشأن النشاط البدني في BBS.
الكلمات الدالة:

متلازمة بارديه-بيدل، توازن الطاقة، وتكوين الجسم، والتدبير العلاجي السريري

أعلى الصفحة مقدمة

متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هو اضطراب المتنحية autosomally تتميز الضمور قضيب مخروط، polydactyl خلف المحور، وصعوبات التعلم، وقصور الغدد التناسلية، تشوهات الكلى والسمنة. ويقدر انتشار BBS في سكان المملكة المتحدة في 1: 125 000 (Beales، بيانات غير منشورة)، على الرغم من معدلات أعلى من ذلك بكثير وقد لوحظ في السكان المعزولين محدد حيث القرابة هي ظواهر أكثر شيوعا، على سبيل المثال، 1:17 500 في نيو فاوند لاند ، 1 01:13 500 في البدو العرب. 2
A انتشار أعلى بكثير من السمنة (BMI ومن المعروف 30KG / م 2) موجودة في الموضوعات مع BBS (52٪) 3 مقارنة لعموم السكان (20٪) 4، ويفترض أن هذا يرتبط أيضا مع أمراض المصاحبة خطيرة. جمعية BBS (www.lmbbs.org.uk) وقد حددت السمنة باعتبارها واحدة من أهم السمات المؤلمة من متلازمة مع طلبات متكررة للمساعدة في إدارتها (باركر، اتصال شخصي، 1996).
على الرغم من هذه الأهمية، ولا يعرف سوى القليل من المسببات المرضية للسمنة في BBS، ولا سيما فيما يتعلق استقلاب الطاقة. فهم أكثر وضوحا من العوامل التي تقوم عليها التقلبات الطاقة قد يسمح بتطوير استراتيجيات إدارة أكثر يتناسب لاستخدامها في هذه الفئة من السكان فريدة من نوعها وكذلك امكانية توفير قدر أكبر من التبصر في المسببات المرضية للسمنة بهم.
السابق البحوث توازن الطاقة في حالة وراثية قابلة للمقارنة، متلازمة برادر ويلي (PWS)، قد توفر أدلة إلى العوامل الكامنة وراء المشاركة في السمنة المرتبطة BBS. وكان الدافع البحث في استقلاب الطاقة في PWS في البداية من قبل التقارير القصصية من الموضوعات التي تتطلب جدا مآخذ الطاقة المنخفضة لتسهيل فقدان الوزن. وتوجد تقارير مماثلة في BBS (Beales، اتصال شخصي، 1996).
في دراسة واحدة، ومجموع نفقات الطاقة (TEE)، وتقاس باستخدام الماء وصفت على نحو مضاعف، وجدت لتكون أقل 47٪ في الموضوعات مع PWS من نظيراتها يعانون من السمنة المفرطة (PWS، 8.27 MJ / يوم، SD 2.42 مقابل الضوابط يعانون من السمنة المفرطة، 15.47 MJ / اليوم، SD 3.42). 5 أكدت باقي مزيد من العمل مؤخرا هذه النتائج في البالغين PWS 6 والأطفال. 7 ومن الواضح أن هذه النتائج لها آثار في إدارة PWS السمنة مع انخفاض كبير الوصفات الطاقة اللازمة لإنقاص الوزن والصيانة. 8 ومع ذلك، هناك أيضا تقارير عن تخفيضات كبيرة في يستريح نفقات الطاقة بالنسبة لضوابط؛ على سبيل المثال، كان استهلاك الطاقة يستريح المطلق 5.36 1.18 MJ في PWS المراهقين مقارنة مع 6.38 1.55 MJ في الضوابط السمنة يقابل. 7 يعكس وخلص المحققون عموما أن أقل TEE لا تعكس الاختلافات في التمثيل الغذائي للطاقة، وخفض بدلا معدل الأيض يستريح المطلق تشوهات في تكوين الجسم مع انخفاض الكتلة الخالية من الدهون (بعثة تقصي الحقائق) لعمر في PWS مقارنة تتأثر الموضوعات. 5، 6 في الواقع عندما تطبيع لأصغر بعثة تقصي الحقائق، وقلص الفارق في RMR إلى 14٪. 5
وقد أكدت الأبحاث اللاحقة نسبة غير عادية من الدهون حر في كتلة الدهون (FM) في PWS. أظهر الكلي تحليل الجسم عن طريق المزدوج للطاقة الأشعة السينية قياس امتصاص (DXA) لبعثة تقصي الحقائق أقل من ذلك بكثير في مواضيع PWS البدينات مقارنة مع الوزن الطبيعي، والموضوعات nonaffected يعانون من السمنة المفرطة، مع ندرة قوسين أو أدنى من الأنسجة العجاف في الأطراف. 9 وبالمثل، وهي نسبة أعلى تم العثور على الدهون في الجسم في الدراسات التي تقارن PWS لضوابط السمنة 6، 9، 10 مع الدهون الزائدة المودعة غير معتادة في الأطراف البعيدة، وكذلك المنطقة جذعي. 11
كثيرا ما توضع التشابه بين PWS وBBS في إدارة السمنة مع وصفات الطاقة والاستراتيجيات الغذائية لاستخدامها في PWS تطبق عادة لإدارة الوزن في BBS، ولكن لا يوجد دليل على دعم لهذه الممارسة.
على حد علمنا، وهذا هو أول دراسة للتحقيق في استقلاب الطاقة في الموضوعات مع BBS. قياس استهلاك الطاقة يستريح المطلق، جنبا إلى جنب مع التدابير من النشاط البدني، ويسمح تقديرات الاحتياجات من الطاقة وهذا له تطبيقات سريرية هامة في إدارة السمنة في BBS. قياس مكونات الجسم يمكن أن توفر نظرة ثاقبة للعوامل المحتملة التي ينطوي عليها التقلبات الطاقة المفترضة في BBS. وأخيرا، وتقييم استهلاك الطاقة المبلغ عنها وتكوين المغذيات الكبيرة في النظام الغذائي قد توفر بعض الأفكار في وجود أو طبيعة اختلالات تناول الطعام في BBS.

أعلى الصفحة المواد والأساليب

تصميم الدراسة والموضوعات

هذه الدراسة الحالات والشواهد قياس معدل الأيض يستريح، وتكوين هيئة والنشاط البدني وذكرت استهلاك الطاقة في المواد BBS والموضوعات السمنة nonaffected يقابل بالنسبة للعمر والجنس ومؤشر كتلة الجسم.
تم الحصول على الموافقة الأخلاقية في ديسمبر 1996 من شرق لندن ولجنة أخلاقيات البحوث سلطة مدينة دبي الطبية. كما كانت جميع المواد BBS المكفوفين أو ضعاف البصر بشدة، وكانت كل المعلومات المتاحة على دراسة audiocassette وكذلك شكل ورقة الطباعة القياسية والكبيرة. ونظرا لصعوبات التعلم الخاصة بهم، والحرص الشديد، في وجود عامل قريب أو الرعاية، لشرح الدراسة وضمان أبلغت أن موافقة جيدا بما فيه الكفاية.

المواضيع

تطوع ما مجموعه 24 شخصا مع BBS للمشاركة في الدراسة وجود يجري تحديدها من قبل المحققين (CG، PB) من قاعدة بيانات جمعتها سابقا من 61 محتملة مؤهلة البالغين BBS. تم فحص جميع المواد للتأكد من أنها تستوفي المعايير التشخيصية لBBS، 3 ومعايير اختيار دراسة: BMI 25 كجم / م 2 والعمر 18 ص، ووزن الجسم 2 كغ في 2 أشهر المتابعة، أي حالة طبية أو الأدوية التي قد تؤثر على وزن الجسم، وتوازن السوائل أو عملية التمثيل الغذائي (مثل المنشطات، مدرات البول، والودي، هرمون الغدة الدرقية).
أربع مواد مع BBS لم تستوف معايير الاختيار واستبعدت للأسباب التالية: تشخيص مرض السكري من النوع الثاني (ن = 1)، العلاج ببدائل الغدة الدرقية (ن = 2)، وكبير تغير الوزن (ن = 1).
في كل شيء، 22 شخصا الملائمة للعمر والجنس ومؤشر كتلة الجسم، ولكن يتأثر BBS أو متلازمات أخرى محددة وراثيا المرتبطة بالسمنة، تطوعت للمشاركة التالية دعوة مباشرة والإعلان الملصق في عيادة السمنة في مستشفى لندن الملكي. تم استبعاد موضوعين بسبب فقدان الوزن كبيرة في الشهرين السابقين والعلاج ببدائل الغدة الدرقية.

القياسات

تم تسجيل وزن الجسم والطول مع المواد ارتداء ملابس خفيفة وليس الأحذية. وقد تم قياس وزن الجسم باستخدام مقياس رقمي الإلكترونية (سيكا ألفا سلسلة 770) بسعة 200 كجم ودقيقة لأقرب 0.1 كجم. وقد تم قياس ارتفاع استخدام Holtain الحائط صتدمتر دقيقة لأقرب 0.5 سم. وقد تم قياس محيط الخصر في منتصف الطريق في خط منتصف الإبط بين أدنى حافة القفص الصدري وعرف الحرقفة. 12
وقدرت كتلة الدهون وبعثة تقصي الحقائق باستخدام تقنية التخفيف الديوتيريوم لقياس ماء الجسم الكلي. 13 وقد تم قياس Predose تخصيب الديوتيريوم في الماء الجسم في عينة اللعاب الأساسية التي تم الحصول عليها من كل موضوع باستخدام salivette. ثم اعطيت الموضوعات للشرب، وذلك باستخدام القش، ما يقرب من 0.35 مول 2 H 2 O في 100 مل من الماء في زجاجة preweighed. على الانتهاء، وكان ممرود القشة في زجاجة فارغة وزجاجة reweighed. وسجلت وقت الجرعات الديوتيريوم وكمية معينة. في 4 ساعات بعد الجرعة، تم أخذ عينة اللعاب الثانية في وحدة البحوث. وقدمت المواضيع مع اثنين salivettes أخرى، وطلبت أن يتبع نفس الإجراء لجمع عينات من اللعاب في 5 و 6 ساعات. وقدم حزمة المدفوعة مسبقا للعودة العينات، التي تم طرد في وقت لاحق والمجمدة.
وقد تم قياس 2 H تخصيب اليورانيوم في عينات اللعاب في MRC الإنسان بحوث التغذية، كامبريدج، المملكة المتحدة باستخدام نسبة النظائر مطياف الكتلة بعد حالة توازن مع H 2 الغاز كما هو موضح في مكان آخر. 14 تم احتساب 2 H مساحة 2 التخفيف باستخدام معادلات نشرت سابقا 13 وانخفضت بنسبة 4٪ لحساب تبادل الديوتيريوم مع الهيدروجين لامائي. 15، 16 وكان من المفترض أيضا أن حسابات المياه عن 71.94٪ من بعثة تقصي الحقائق. تم حساب الدهون في الجسم والتي تمثل الفرق بين وزن الجسم وبعثة تقصي الحقائق.
وقد تم قياس RMR باستخدام منهجية سبق نشرها. 17 ومعايرة Deltatrac II جهاز التمثيل الغذائي باستخدام معايرة الغاز التلقائية ومحدد التدفق وضعت في مجموعة الكبار. تم إجراء القياس في الصباح الباكر، في غرفة هادئة على وحدة البحوث بعد المواد قد صام بين عشية وضحاها (12 ساعة أو أكثر دون المواد الغذائية والسوائل الحرارية أو السجائر).
ونصح المواضيع على ارتداء ملابس خفيفة والاسترخاء على الأريكة قبل بدء القياس بعد أن سبق إطلاع على المعدات. وقد تم قياس تبادل الغازات في الجهاز التنفسي أكثر من 30 دقيقة.
وقد تم قياس النشاط البدني باستخدام نموذج actigraph CSA سئل 7164. الموضوعات لارتداء الشاشة من وقت يتزايد فيه في الصباح حتى الذهاب إلى الفراش في المساء لمدة 7 أيام متتالية. وأعرب عن البيانات التي تم جمعها كما تهم النشاط في الدقيقة (الأنابيب النانوية الكربونية / دقيقة).
كان استهلاك الطاقة باستخدام طعام يومية لمدة 7 أيام، تتزامن مع تدابير النشاط البدني المبلغ عنها ذاتيا. وطلب من الموضوعات لجعل سجلات مفصلة لجميع المواد الغذائية والمشروبات في وقت الاستهلاك. 18 وكان تعديل أسلوب اليوميات الغذاء القياسية اللازمة في موضوعات BBS بسبب الصعوبات التي يواجهونها البصرية. سجلت الموضوعات تناول طعامهم لمدة 7 أيام باستخدام الإملاء 19، 20، وكان كتب من المعلومات من قبل المحقق (CG). ومن المسلم به أن هذا التعديل قد أدخلت خطأ عشوائي إضافية. وقدرت أحجام جزء باستخدام التدابير المنزلية وإذا لم يكن جزء حجم المتاحة، وجرى الاستعاضة عن متوسط ​​أحجام جزء. وقد تم تحليل سجلات النظام الغذائي باستخدام الإصدار Microdiet 8 برنامج للحصول على الطاقة الإجمالية، من اجمالي الكربوهيدرات والدهون والبروتين.
تم تقييم معقولية من الطاقة المأخوذة أفادت باستخدام غولدبرغ قطع. 21 وأفاد متوسط ​​EI (EI ممثل) للمجموعتين ومقارنة مع PAL المتوقع للسكان. كما خطأ متأصل في قياس RMR، EI وPAL، حسبت حدود الثقة باستخدام الصيغة التي سبق وصفها. 21
فقط 16 من أصل 20 موضوعا BBS الانتهاء مرض الديوتيريوم تخفيف تقييم تكوين الجسم. تستند البيانات المتعلقة RMR تعديل لتكوين الجسم على بيانات من 16 شخصا BBS و 20 الضابطة. وأبلغ جميع البيانات الأخرى لجميع المواد الدراسية 20 مع BBS وضوابطها يقابل.
كانت دقة القياسات نسبة النظائر لعينات predose 0.19 جزء في المليون جرعة بمتوسط ​​قيمة 151.6 جزء في المليون. وكانت القيم المقابلة للجرعة عينات آخر 0.55 جزء في المليون التنمية المستدامة في 291.9 جزء في المليون.
تم احتساب دقة بعثة تقصي الحقائق والجسم قياسات الدهون حيث بلغ متوسط ​​السيرة الذاتية٪ من القيم المحسوبة من القياسات 4 و 5 و 6 ساعات من النظائر التخفيف. وكانت القيم 1.1٪ لبعثة تقصي الحقائق و 1.8٪ للFM.

القياس الإحصائي

وقد أجريت جميع التحاليل الإحصائية باستخدام SPSS النسخة 10 (SPSS، UK المحدودة).
تم استخدام النمذجة الخطية لوصف العلاقة الرياضية بين متغير النتيجة RMR وcovariables أخرى مثل العمر والجنس وأيضا لتحديد ما إذا كان تشخيص BBS تمثل أي اختلافات في RMR.
في التحليل وحيد المتغير التباين، تم إدخالها RMR كما تعتمد متغير والتشخيص ونوع الجنس كعوامل، والعمر، وبعثة تقصي الحقائق FM كمتغيرات. تم تقييم التفاعلات أيضا بين الجنسين وتكوين الجسم ومجموعة والمتغيرات تكوين الجسم.
تم استخدام ر -test مستقلة لتحديد ما إذا كان أي وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين BBS والضابطة في استهلاك الطاقة المبلغ عنها أو تكوين المغذيات الكبيرة من النظام الغذائي. تم حساب RMR لكل مجموعة ومقارنتها مع قطع من غولدبرغ لتحديد مدى نقص التقرير: إن متوسط ​​EI ممثل واحد. ونظرا لطبيعة اللامعلمية للبيانات النشاط، تم استخدام مان ويتني U -test لتقييم الفروق بين مستويات النشاط في المجموعتين.

أعلى الصفحة النتائج

الجدول 1 يوضح الخصائص عرض من الموضوعات مع BBS وضوابطها يقابل. كما هو مخطط لها، لم يلاحظ أي اختلاف كبير بين المجموعتين في العمر، الوزن أو الطول. لم يتم العثور على الاختلافات بين الجنسين ضمن المجموعة BBS أو السيطرة على الوزن، والعمر، ومؤشر كتلة الجسم أو الخصر.
الجدول 1 - الخصائص الفيزيائية للBBS والضابطة.

الجدول الكامل

الشكل 1 يوضح أنه لا يوجد اختلاف كبير في RMR المطلق بين BBS والضابطة (يعني RMR = 6.95، SD 1.55 MJ، 7.19، SD 1.28 MJ على التوالي، P = 0.6). كان وزير الخارجية وبعثة تقصي الحقائق أيضا مماثلة في المجموعتين (الذكور:٪ من الدهون = 38، SD 2.8 مقابل 34، SD 9.1، الإناث:٪ من الدهون = 45، SD 5.9 مقابل 44، SD 8.1؛ P = 0.46) (انظر الجدول 2) . عندما تم تصحيح RMR لبعثة تقصي الحقائق، لم يكن هناك اختلاف منهجي في الأيض بين المجموعات كما هو موضح في الشكل 2 (F (1، 33] = 0.13؛ P = 0.72).
الشكل 1.

Boxplot من RMR دون تصحيح categerised من قبل المجموعة.

الرقم الكامل وأسطورة (34 K)

الرقم 2.

العلاقة بين RMR وبعثة تقصي الحقائق من قبل المجموعة.

الرقم الكامل وأسطورة (63 K)

الجدول 2 - بيانات تكوين الجسم لBBS ومراقبة المواد تقاس تقنية الديوتيريوم التخفيف.

الجدول الكامل

وأجري تحليل وحيد المتغير التباين مع المتغيرات بعثة تقصي الحقائق، وزير الخارجية والسن والعوامل الجنس والفئة. وأوضح المتغيرات معا 64٪ من التباين في RMR، مع عدم وجود تباين إضافي يتم شرحه من قبل BBS (F (1، 30) = 0.91؛ P = 0.35). تم العثور على نوع الجنس وبعثة تقصي الحقائق أن يكون لها تأثيرات رئيسية كبيرة على RMR (F (1،30) = 27.1، P <0.001؛ F (1، 30) = 34.59، P <0.001 على التوالي). وكان وزير الخارجية على الشريط الحدودي دلالة (F (1، 30) = 3.84؛ P = 0.06).
بعد إزالة سن المتغيرات nonsignificant والتشخيص من التحليل، ونموذج يفسر 65٪ من التباين في RMR ويتضمن بعثة تقصي الحقائق المتغيرات وFM وعامل الجنسين.
بالإضافة إلى تقييم التأثيرات الرئيسية لكل عامل، أجري مزيد من التحليل لتحديد ما إذا كانت هناك تفاعل بين العوامل. بعد التعديل المناسب، لم يلاحظ أي اختلاف آثار بعثة تقصي الحقائق وFM على RMR بين BBS والضابطة (F (1، 26) = 0.04، P = 0.85؛ F (1، 26) = 0.29، P = 0.60 على التوالي ). وبالمثل، لم يكن هناك تفاعل كبير بين FM أو بعثة تقصي الحقائق والجنس (F (1، 26) = 0.41؛ P = 0.53، F (1، 26) = 0.11؛ P = 0.75).
وقد تم الحصول على بيانات غير كاملة بشأن النشاط البدني من actigraph والوحيدة تدابير من الموضوعات مع 5 أيام على الأقل وأدرجت ما لا يقل عن 9 ساعات تسجيل في التحليل. وقد رفضت بيانات من خمس (13٪) الموضوعات. من تلك الموضوعات المدرجة في التحليل، كان يرتديها الشاشة لمدة متوسطها 14.5 1.43 ساعة / يوم. ولوحظ وجود انخفاض مستوى النشاط البدني في المواد BBS [الأنابيب النانوية الكربونية متوسط ​​/ دقيقة 259، الربعية = 153) مقارنة بالمجموعة الضابطة (الأنابيب النانوية الكربونية متوسط ​​/ دقيقة = 306، الربعية = 119، P = 0.02).
كانت بيانات استهلاك الطاقة تقييم نقدي باستخدام غولدبرغ قطع. ويعني EI مندوب: BMR اللازمة لتتجاوز 1.43 في مواضيع BBS و 1.42 في الضابطة لالمدخول الغذائي للنظر معقولة خلال فترة التسجيل. ان وجود كمية الطاقة في الإبلاغ مقارنة بين المجموعتين مع متوسط ​​EI: RMR = 1.24، SD 0.3 في المجموعة BBS وEI: RMR = 1.11، SD 0.35 في السيطرة على المجموعة. استخدام ر مستقلة -test، لم يلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية في متوسط ​​ذكرت استهلاك الطاقة بين BBS والضابطة في أي الذكور (P = 0.06) أو مواضيع الإناث (P = 0.1) (يعني ذكرت EI: الإناث BBS 7.78 MJ، الإناث السيطرة 7.09 MJ، BBS الذكور 9.03 MJ، ومراقبة ذكور 8.75 MJ). لم يكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين المجموعات في تكوين المغذيات الكبيرة في النظام الغذائي، والطاقة نسبة من البروتين، (BBS 15٪ مقابل السيطرة 15.6٪، P = 0.44)، والطاقة نسبة من الدهون (BBS 40.3٪ مقابل الضوابط 38٪، P = 0.98 ) والطاقة نسبة من الكربوهيدرات (BBS 41.8٪ مقابل 42.2٪ في الضوابط، (P = 0.49).

أعلى الصفحة نقاش

BBS هو متلازمة حيث تعتبر التشوهات الجينية العوامل الأساسية في تطوير البدانة. على الرغم من هذا، هناك معلومات ضئيلة عن كيف يمكن لهذا الاستعداد الوراثي هو واضح من حيث التشوهات الفسيولوجية والبيوكيميائية.
وكان الغرض الرئيسي من هذه الدراسة للتحقيق في استقلاب الطاقة في الموضوعات مع BBS. منذ RMR هو المحدد الرئيسي لاستهلاك الطاقة، توفر قياس RMR نظرة مفيدة في متطلبات الطاقة المقدرة في BBS. بسبب الظواهر معترف بها من دون الإبلاغ عن استهلاك الطاقة وخاصة في السمنة، فمن المستحسن عموما أن الغذائية المشورة إدارة الوزن يقوم على تقديرات نفقات الطاقة بدلا من ذكرت استهلاك الطاقة. 22 ولذلك فمن المهم للمهنيين الصحيين المعنيين في إدارة تشوه السمنة أن تكون مجهزة المعرفة القائمة على الأدلة من نفقات الطاقة في هذه المجموعة.
لا توجد اختلافات كبيرة عند مقارنة RMR المطلق في BBS والضوابط يعانون من السمنة المفرطة (6.96، SD 1.56 MJ مقابل 7.19، SD 1.28 MJ، على التوالي) أو بعد التعديل لتكوين الجسم. هذا هو على النقيض من استهلاك الطاقة في PWS، حيث لوحظ على RMR إلى حد كبير أقل المطلق ما يقرب من 20-50٪. 23 تصميم الدراسة ويوفر أكثر من 90٪ من الطاقة للكشف عن مثل هذا الفارق الكبير إذا كانت موجودة في BBS. في الواقع، وكان يعمل لكشف الفروق في نفقات الطاقة أكبر من 17٪، ​​ما يقرب من ضعف السيرة الذاتية ليستريح معدل الأيض في الاشخاص الاصحاء. ومع ذلك، فمن المسلم به أن الاختلافات أكثر دهاء في يستريح نفقات الطاقة بين BBS والضابطة، أقل من 17٪، قد لا يتم الكشف.
معدل الأيض المنخفض نسبيا في PWS هو في جزء تفسير تخفيضات متناسبة في بعثة تقصي الحقائق، 5، 6 لكن لا يوجد مثل هذه الاختلافات في تكوين الجسم بين الموضوعات مع BBS ووحظت في هذه الدراسة الضوابط، على الرغم من استخدام أسلوب المرجعية لقياس مكونات الجسم . وتشير الاختلافات البارزة في استهلاك الطاقة بين الموضوعات مع BBS وPWS أن الوصفات الطاقة مقارنة غير ملائمة. نظرا للتشابه في تكوين الجسم والعناصر الأرضية النادرة بين BBS والضوابط يعانون من السمنة المفرطة، وهذا يعني أن عملية احتساب الوصفات الطاقة يجب أن تكون مطابقة لتلك المستخدمة في عموم السكان.
هناك، ومع ذلك، بعض الأدلة الأولية من انخفاض مستوى النشاط البدني في BBS بالنسبة لمواضيع السمنة nonaffected. تخفيضات في النشاط البدني هي معقولة بالنظر إلى المعوقات المادية المرتبطة BBS، وهذا قد تخفف من إجمالي احتياجاتها من الطاقة.
لم تعالج هذه الدراسة الحالات والشواهد على وجه التحديد أساس السببي للسمنة في BBS، ولكنها توفر بعض وجهات النظر الهامة للبحث في المستقبل. وقد تم قياس RMR في المواضيع حيث تأسست السمنة بالفعل وأنه لا يمكن استبعاد أن انخفاض RMR يمكن أن تشارك في التنمية في وقت مبكر من السمنة في BBS. لا يمكن تحويل بيانات عن النشاط البدني في الاختلافات الكمية في استهلاك الطاقة، لكنها تشير إلى أن محدودية استهلاك الطاقة ذات الصلة النشاط قد يكون من العوامل الهامة في تطوير البدانة في BBS.
بدلا من ذلك، أي أساس التمثيل الغذائي للبدانة في BBS قد تكون ذات صلة أكثر إلى خلل في تنظيم الشهية مما يؤدي إلى فرط الأكل وتناول المفرط للطاقة بدلا من تشوهات في استهلاك الطاقة بوساطة، على سبيل المثال، من خلال متعاطفة ظيفة الجهاز العصبي أو التمثيل الغذائي في العضلات والهيكل العظمي. 24
ومن اللافت للنظر النظريات السلوكية التي تؤثر على التحكم في تناول الطعام أو ممارسة النشاط البدني. وقد اقترحت النظريات البيئية والاجتماعية المختلفة التي قد تساهم جزئيا في تفسير الجمعيات المستقلة بين صعوبات التعلم وتطوير السمنة في المجموعات السكانية الأخرى. ومع ذلك، لا توجد بيانات وبائية شاملة عن مدى انتشار المسببات المرضية أو السمنة في الذين يعانون من صعوبات التعلم. ومن المؤكد أن هناك مجموعات معينة (BBS، 3 PWS 25 ومتلازمة داون 26) حيث ارتفاع معدل انتشار السمنة صعوبات التعلم والتعايش، ولكن يبقى من غير الواضح ما إذا كانت هذه العلاقة السببية. وتشمل التفسيرات المحتملة محدودة المعرفة الغذائية، ونوع من الذين يعيشون الترتيب والمرافق النظام الغذائي والنشاط أنماط، روح حول ممارسات التغذية، وتقييد الغذاء والنشاط أو الاعتماد على الآخرين للإشراف على النظام الغذائي وممارسة الرياضة بشكل مناسب. 27، 28، 29
النتائج المستخلصة من هذه الدراسة مهمة في التدبير العلاجي السريري من السمنة في BBS. وتقترح أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث في إجمالي احتياجات الطاقة من الموضوعات مع BBS، ولكن في الوقت الحاضر يرسم المهنيين الصحيين بعيدا عن تقديم المشورة للغاية حمية منخفضة الطاقة، كما تستخدم في PWS. في PWS، وتستخدم الوجبات الغذائية 4.18 MJ أو أقل شيوعا، وسيكون تطبيق المبادئ التوجيهية مماثلة لBBS وضع مواضيع في العجز في الطاقة كبير وربما بخرق الالتزام على المدى الطويل والذي يعرف إلى تحسين مع تقييد متواضع الطاقة. 30 وحتى بيانات عن TEE هي متوفرة، فمن أكثر ملاءمة للاستخدام تقديرات نفقات الطاقة يستريح على السكان يعانون من السمنة المفرطة العام مع بدل المناسب لممارسة النشاط البدني استنادا إلى الظروف الفردية والقدرات البدنية.

أعلى الصفحة المراجع

• JS الخضراء، Parfrey PS، هارنيت دينار، فريد NR، كريمر BC، جونسون G، هيث O، McManamon PJ، أوليري E، Pryse فيليبس W. المظاهر الأساسية للمتلازمة بارديه-بيدل، وهو شكل من ورانس-Moon- . بيدل متلازمة ن ي ميد 1989؛ 321: 1002-1009. | مجلات | ISI | ChemPort |
• فرج TI، الطيبي AS. ارتفاع عدد حالات متلازمة بارديه-بيدل بين البدو كلين جينيه 1989؛ 36: 463-465. | مجلات | ISI | ChemPort |
• Beales PL، Elciolglu N، ولف AS، باركر D، Flinter FA. معايير جديدة لتحسين تشخيص متلازمة بارديه-بيدل: نتائج مسح السكان J ميد جينيه 1999؛ 36: 437-446. | مجلات | ISI | ChemPort |
• المسح الصحي لانكلترا: الجداول المرجعية الكبار المتاحة من www.doh.gov/stats/trends1.htm.
• SCHOELLER DA، فيتسكي LL، بانديني LG، ديتز WW، الإنفاق Walczak A. الطاقة وتكوين الجسم في متلازمة برادر ويلي الأيض 1988؛ 37: 115-120. | مجلات |
• Brynes AE، غولدستون AP، توماس EL، بل دينار، هولندا A، بلوم ريال، يتم تقليل فروست G. معدل الأيض يستريح في متلازمة برادر ويلي نتيجة لتغير تكوين الجسم (ملخص) بروك البندق شركة نفط الجنوب 1998؛ 57: 100A .
• فان ميل EA، Westerterp KR، Gerver WJ، Curfs LM، Schrander-Stumpel CT، كيستر AD، ساريس WH. وأوضح نفقات الطاقة في الراحة وأثناء النوم عند الأطفال المصابين بمتلازمة برادر ويلي من خلال تكوين الجسم آم J كلين نوتر 2000؛ 71: 752-756. | مجلات |
• مارشال BD، شيخ J، O'Bosky D، C والاس، والعلاج السلوكي ليبرمان R. متلازمة برادر ويلي Behav ذر 1979؛ 2: 22.
• برامبيا P، بوثيو L، مانزوني P، Pietrobelli P، بيكاريا L، وتكوين هيئة Chiumello G. غريب في المرضى الذين يعانون من متلازمة برادر ويلي-Labhart-ي صباحا كلين نوتر 1997؛ 65: 1369-1374. | مجلات | ChemPort |
• Bakke BL، Draheim CC، مندوزا W، Serfass RC. معدل الأيض أثناء الراحة وممارسة الرياضة في البالغين الذين يعانون من متلازمة برادر ويلي. المؤتمر السنوي العاشر العلمي للجمعية متلازمة برادر ويلي [الولايات المتحدة الأمريكية] سياتل، واشنطن آم J ميد جينيه 1995؛ 64: 577.
• Meaney FJ، بتلر MG. Charactersiation السمنة في متلازمة برادر-Labhart-ويلي: الزخرفة السمنة ميد Anthropol الكوارت 1989؛ 3: 294-305.
• Bjorntorp P. تصنيف مرضى السمنة والمضاعفات المتعلقة بتوزيع فائض الدهون آم J كلين نوتر 1987؛ 45: 1120-1125. | مجلات |
• Pullicino E، الجبان WA، ستابس RJ، ايليا M. السرير والتقنيات الميدانية لتقييم تكوين الجسم: مقارنة مع تقنية الديوتيريوم تخفيف يورو J كلين نوتر 1990؛ 44: 753-762. | مجلات | ISI | ChemPort |
• هوفمان DJ، صوايا AL، الجبان WA وآخرون. نفقات الطاقة من الفتيان والفتيات يعانون من التقزم وnonstunted الذين يعيشون في مدن الصفيح في ساو باولو، البرازيل آم J كلين نوتر 2000؛ 72: 1025-1031. | مجلات | ISI | ChemPort |
• SCHOELLER DA، فان سانتين E، بيترسون DW، ديتز D، Jaspen J، كلاين PD. مجموع قياسات الماء في جسم الإنسان مع 18 O و 2 H صفت الماء صباحا J كلين نوتر 1980؛ 33: 2686-2693. | مجلات | ISI | ChemPort |
• جبان WA، باركنسون SA، Murgatroyd PR. قياسات تكوين الجسم لتغذية البحوث البن

 

[رافت ابراهيم]

 

http://www.nature.com/ng/journal/v36...ll/ng1414.html


RAB، والعوامل ADP-ribosylation (ARFs) وARF مثل (ARL) بروتينات تنتمي إلى الفصيلة رأس من البروتينات ملزم GTP صغيرة وضرورية لمختلف الاتجار غشاء المرتبطة داخل الخلايا العمليات 1، 2. أي من وترتبط 50 أعضاء معروفين من هذه العائلة إلى الأمراض التي تصيب البشر. باستخدام شاشة بيوينفورمتيك للجينات الهدبية في تركيبة مع التحليلات طفرية، حددنا ARL6 كما الجينات الكامنة بارديه-بيدل نوع متلازمة 3، وهو اضطراب multisystemic تتميز السمنة، والعمى، polydactyly، تشوهات الكلى وضعف الادراك 3، 4. وكشف لنا أربعة بدائل متماثل مختلفة في ARL6 في أربع أسر لا علاقة المصابين بمتلازمة بارديه-بيدل، اثنان منها تعطيل بقايا ثريونين هامة لGTP ملزمة 5 وظيفة 5، 6، 7 من عدة بروتينات ملزمة GTP صغيرة ذات الصلة. تحليل homolog انواع معينة ايليجانس ARL6 يشير إلى أن يتم التعبير عن ذلك على وجه التحديد في الخلايا المهدبة، وأنه، بالإضافة إلى وظائف حشوية المفترضة من البروتينات ARL، فإنه يخضع النقل intraflagellar. هذه النتائج توريط بروتين ملزمة GTP صغيرة في النقل الهدبية والتسبب في اضطراب عديد المظاهر.

أهداب والأسواط والقديمة، والعضيات حقيقية النواة الحفظ تطويريا أن المشروع من الخلايا والتي تم تكييفها من قبل الكائنات الحية من الاضطلاع بوظائفها البيولوجية المتنوعة 8. الجمعية والصيانة وظيفة الأهداب والأسواط تعتمد على وسائل النقل intraflagellar (IFT)، وترتبط عيوب في هذه العملية النقل القائم على أنيبيب وظيفة الأهداب مع العديد من الأمراض التي تصيب الإنسان، بما في ذلك متلازمة بارديه-بيدل (BBS) 8، 9 ، 10. وقد تم تحديد الجينات الكامنة سبعة من ثمانية مواضع المعروف أن تترافق مع BBS 4، 11؛ فقط الجين المتحور في نوع BBS 3 (وتسمى BBS3)، المعين من قبل ل3p12 (الحكام. 12، 13)، ظلت مجهولة الهوية. ويعتقد BBS أن يؤدي إلى حد كبير من اختلال وظيفي الهدبي، لأن الخسارة من وظيفة الطفرات في C. ايليجانس BBS-7 و BBS-8 بنية حل وسط الأهداب وتعمل 14 والتدخل RNA النتائج كلاميدوموناس BBS5 في فقدان سياط 11. والجدير بالذكر أن جميع المعروفة C. ايليجانس يتم التعبير عن الجينات BBS حصرا في الخلايا مع أهداب، وذلك بسبب وجود DAF 19 RFX موقع ملزمة عامل النسخ (X مربع) في المروجين لها 10، 11. افترضنا أن C. سوف ايليجانس ortholog من BBS3 الإنسان يحتوي أيضا هذا العنصر التنظيمي، والتي من شأنها أن تسمح لنا لتحديد المرشحين من> 90 الجينات التي تعين الفاصل BBS3 النقدي 12، 13، 15. ولدت لنا تسلسل إجماع X-مربع من مجموعة تدريب 14 C. الجينات ايليجانس تحتوي على صناديق X أن من المعروف أن أعرب بدقة في الخلايا المهدبة واستخدمتها لمسح C. ايليجانس الجينوم. حددنا 368 الجينات مع تسلسل X-مربع خلال 1.5 كيلوبايت من كودون البداية، 168 من الذي كان له ortholog الإنسان الحقيقيين (قيمة E 10 -6)؛ ثلاثة من هذه وقعت في الفترة الحرجة BBS3 (الشكل 1A). الجين الأول، ESRRBL1، وربما كان ortholog البشري من C. وأعرب عن ايليجانس تشي-13. تشي-13 حصريا في الخلايا العصبية المهدبة وله دور مهم في IFT 16، وهكذا كان ESRRBL1 مرشح ممتاز لBBS3. الجين الثاني بترميز DKFZp761H079 البروتين افتراضية، وهو عضو في الأسرة ARL من الملزم GTP بروتينات صغيرة 1، 2. يرتبط تسلسله ارتباطا وثيقا ARL2، وكنا نسميها ARL2 مثل البروتين 1 (ARL2L1). بترميز الجينات الثالث ARL6، وآخر أفراد العائلة ARL 17.

الشكل 1. مواقف وتحليل التعبير عن الجينات المرشحة في المنطقة الحرجة BBS3.

(أ) ويحيط المنطقة الحرجة BBS3 على الصبغي 3 من D3S1302 علامات وD3S1595 (الحكام. 12، 13)، على الرغم من إعادة التركيب في واحدة من الأنساب تشير إلى أن علامة qter هو في الواقع D3S1753 (المرجع 12). وتظهر المواقف النسبية من الجينات الثلاث المرشحة في المنطقة الحرجة BBS3 جنبا إلى جنب مع المعلومات المتعلقة بهم C. homologs ايليجانس. (ب، ج) التعبير عن ARL-6 وY37E3.5 في C. ايليجانس. للصحفيين GFP النسخي وأعرب عن ARL-6P :: GFP (ب) وY37E3.5p :: GFP (ج) في الخلايا العصبية المهدبة للرئيس دودة (على سبيل المثال، amphid والخلايا العصبية الشفوية الداخلية والخارجية) وذيل دودة (phasmids). هو موضح في لوحات هي تدخل الفرق النقيض (DIC)، GFP مضان واندمجت صور من دودة كاملة، وكذلك الصور التكبير أعلى من الرأس والذيل المناطق للديدان معربا عن ARL-6P :: GFP. وأشار رئيس وفصمية الخلايا العصبية المهدبة الذيل بأقواس مربعة ورؤوس سهام، على التوالي. إشارات الفلورسنت على طول أوسط الجذع من الديدان معربا عن ARL-6P :: GFP هو بسبب تألق ذاتي غير محددة من حبيبات الأمعاء.

كامل الشكل وأسطورة (56K) لتقييم احتمال أن ARL6 أو ARL2L1 هو BBS3، نحن مصممون على أنماط التعبير من C. بهم ايليجانس orthologs (ARL-6 وتوقع Y37E3.5 الجينات، على التوالي). ولدت لنا خطوط المعدلة وراثيا معربا-المروج الخضراء بروتين فلوري (GFP) بنيات الانصهار (ARL-6P :: GFP أو Y37E3.5p :: GFP) وتحليلها GFP مضان. مثل المروج تشي-13، والمناطق 5 'غير مترجمة (UTRs) من ARL-6 وY37E3.5 الموجهة التعبير إلى مجموعة فرعية صغيرة من الخلايا الحسية التي مهدبة (الشكل 1B، ج). لكل من الجينات المحورة، لاحظنا إشارات GFP في عدة الخلايا العصبية المهدبة amphid في الرأس وكل من الخلايا العصبية فصمية مهدبة (PHA وPHB) في الذيل (الشكل 1B، ج)، كما ذكرت سابقا عن الجينات الأخرى المرتبطة BBS 10، 11 . نحن أيضا الكشف عن التعبير في غيرها من الخلايا العصبية الحسية مهدبة، بما في ذلك الخلايا العصبية الشفوية الداخلية والخارجية (الشكل 1B، ج) والذكور الخلايا العصبية راي ذيل (لا تظهر البيانات). في حالة Y37E3.5p :: التحوير GFP، ونحن أيضا الكشف عن مضان GFP في أوسط الجذع PDE مهدبة الخلايا العصبية وPQR ذيل مهدبة الخلايا العصبية.

كما أنماط التعبير من C. ايليجانس تشي-13، ARL-6 وY37E3.5 متطابقة أساسا لتلك الخمسة المعروفة C. orthologs ايليجانس الجينات المرتبطة BBS 10، 11، درسنا orthologs الإنسان عن الطفرات في الأسر التي لديها BBS. نحن التسلسل الأطر قراءة كاملة وحدود اكسون-إنترون من ESRRBL1 وARL2L1 في الحمض النووي للفرد المتضررين من عائلة تتسم جيدا من نيوفاوندلاند مع BBS3 (NF-B2؛ المرجع 13)، ولكن لا توجد الطفرات المسببة للأمراض. ومع ذلك، فعلنا تحديد مغلطة متماثل الطفرة 859G C (مما أدى إلى استبدال الحمض الأميني G169A) في ARL6 في هذا الشخص (التين. 2 و3A). فصلت ما بين طفرة مع النمط الظاهري BBS في الأسرة NF-B2 (الشكل 2)، وكانت غائبة عن 100 الكروموسومات السيطرة. درسنا القادم في التركيب الجيني لجميع الأسر الأقارب المتاحة فيما يتعلق BBS مواضع ثمانية. كان الفرد المصاب في عائلة سعودية (KK29) متماثل فيما يتعلق علامات عبر فترة حرجة BBS3، وتكوين الجمعيات للمرض مع جميع مواضع أخرى استبعدت في هذه العائلة. أظهر التسلسل والفصل اللاحق في هذه العائلة أن الأفراد المتضررين، ولكن أيا من أقاربهم تتأثر، كان متماثل فيما يتعلق 445C الطفرة T، مما أدى إلى غير محافظ الأحماض الأمينية تغيير T31M (التين. 2 و3A). للتحقيق عما إذا كانت ARL6 هو BBS3 وتحديد مساهمتها في BBS، قمنا بتوسيع نطاق تحليل الطفرات جهدنا لفوج متعددة الأعراق من 230 عائلة مع BBS وتعرف على اثنين اخرين أسر مع الطفرات التي ربما تكون المسببة للأمراض. في أمريكا الشمالية AR390 الأسرة ويشتبه القرابة، والفرد المصاب، ولكن أيا من أقاربهم تتأثر، كان متماثل فيما يتعلق 862T الطفرة G، مما أدى إلى تغيير غير محافظ الأحماض الأمينية L170W (التين. 2 و3A). وبالإضافة إلى ذلك، حددنا عائلة الأقارب الايرلندية، PB140، الذين حملوا الطفرات 445C متماثل G تؤثر على بقايا Thr31 (مما أدى إلى استبدال الحمض الأميني T31R؛. التين 2 و3A). تم الكشف عن أن أيا من هذه التغييرات في 184 الكروموسومات السيطرة عرقيا يقابل.

الشكل 2. تحليل النسب تبين الفصل بين الطفرات مغلطة في أربع أسر لا علاقة لها مع BBS: طفرة 859G C (مما أدى إلى G169A تغيير الأحماض الأمينية) في الأسرة NF-B2. طفرة 445C T (T31M) في الأسرة KK29. طفرة 862T G (L170W) في الأسرة AR390؛ والطفرة 445C G (T31R) في الأسرة PB-140.

وتستند مواقف النوكليوتيدات للطفرات المذكورة أعلاه على تسلسل ARL6 من بنك الجينات. WT، من النوع البري.

كامل الشكل وأسطورة (10K) الشكل 3. وبقايا تحور في المجموعة ARL6 في أو بالقرب من موقع ملزم GTP في بنية غرار ARF6.

(أ) تخطيطي لARL6 الجينات التي تبين مواقع الطفرات وجدت في الأفراد المتضررين من أربع عائلات مع BBS3. وترد الإكسونات مربعات مظللة. الطفرات تشير إلى نص يتضمن اكسون 2A لكن ليس اكسون 2B. الحفظ (ب) تسلسل للموقع ملزم النوكليوتيدات (P حلقة) في البروتينات ملزم GTP صغيرة. يتم وضع علامة Thr31 من HsARL6 بعلامة النجمة. (ج، د) النمذجة التماثل من ARL6 على أساس التركيب البلوري للARF6 (المرجع 21) يبين الهيكل المزعوم من ARL6. الأحماض الأمينية التي الهيدروجين السندات مع GTP النوكليوتيدات وتظهر S (برتقالي مظللة) باللون الأزرق. وتظهر التغييرات الأحماض الأمينية الناتجة عن الطفرات التي تم تحديدها في الأسر التي لديها BBS3 باللون الأحمر.

كامل الشكل وأسطورة (44K) الطفرات في ARL6 فصل مع BBS في أربع عائلات مستقلة، مشيرا إلى أن ARL6 هو BBS3. ويدعم هذه الفكرة أيضا بمقارنة تسلسل الحمض الأميني ARL6 من الكائنات الحية المختلفة (التكميلي الشكل 1 على الانترنت). Gly169 غير ثابتة، وبقايا Thr31 وLeu170 يتم حفظها للغاية: بقايا 31 هو من الأحماض الأمينية مع سلسلة جانبية الهيدروكسيل (يفضل ثريونين بقوة على سيرين)، وبقايا 170 هي ليسين (باستثناء حمض أميني أساسي واحد) في 12 متواليات (الشكل التكميلي 1 على الانترنت). من المذكرة، وبقايا Thr31 يكمن في P حلقة الحفظ جدا من البروتينات ملزم GTP (الشكل 3B). طفرة T31N مماثلة في ARF1 يلغي تماما GTP ملزم في المختبر 5. وعلاوة على ذلك، overexpression من عدة بروتينات ملزمة GTP صغيرة تحور في المقابلة بقايا Thr31 تنتج الظواهر الخلوية بما يتفق مع فقدان أو خفض، وظيفة. لذلك، وقد استخدم هذا overexpression على نطاق واسع لدراسة وظائف مختلف أعضاء الأسرة ARF-ARL في الجسم الحي، بما في ذلك ARF1، ARF5، ARF6، ARL1، ARL3 وARL7 (الحكام. 5، 6، 7، 18، 19، 20). لتحديد الآثار المحتملة للتغيرات الأحماض الأمينية التي وجدناها، ونحن على غرار ARL6 على بنية homolog 21، ARF6، وهو 43٪ مطابقة و 62٪ مماثلة في تسلسل الأحماض الأمينية. جميع المخلفات المتغيرة ثلاثة التجمع قرب، أو هي جزء من، موقع ملزمة GTP (الشكل 3C، د)، وربما تؤثر على النشاط ملزم GTP وبالتالي وظيفة ARL6. معا المتخذة، هذه النتائج تشير كذلك إلى أن الملاحظة استبدال الحمض الأميني في ARL6 هي المسببة للأمراض.

هناك أدلة متزايدة على أن نقل BBS معقد في بعض العائلات، مع طفرة الثالثة في موضع الثاني بوصفها لتعديل أي من انتفاذ أو التعبيرية 4، 22، 23. حددنا عائلة، NF-B10، والتي شقيقتين المتضررة متماثل فيما يتعلق 1179T الطفرة G في BBS1 (مما أدى إلى استبدال الحمض الأميني M390R)؛ واحد منهم هو أيضا متخالف فيما يتعلق 859G طفرة C في BBS3 (التكميلي الشكل 1 على الانترنت). وأشار التقييم السريري أن شقيقة مع ثلاثة تحولات يتأثر أشد فيما يتعلق ببعض المظاهر السريرية لBBS (الجدول 1)، مما يشير إلى أن طفرة إضافية في BBS3 قد يكون بمثابة معدل.

الجدول 1. مقارنة بين المظاهر السريرية لشقيقتين المتضررة في الأسرة NF-B10 مع BBS

الجدول الكامل وتورط RAB، ARF وARL البروتينات في مختلف جوانب الاتجار غشاء حيوي 1، 2، على الرغم من أنه لم يتم استكشافها وظيفة ARL6 في الكثير من التفاصيل. ARL6 الموسومة راصة دموية في الغالب عصاري خلوي، والزميلة مع الأغشية في المختبر في وجود GTP nonhydrolyzable التناظرية GTP S 17. يتفاعل مع ARL6 الوحيدات من heterotrimeric قناة البروتين استيراد SEC61 (المرجع 17)، ولكن أهميتها الفسيولوجية لهذه النتيجة غير واضحة. لتسليط الضوء على وظيفة ARL6، ولدت لنا C. خطوط المعدلة وراثيا ايليجانس معربا عن GFP الموسومة ARL-6. وأظهر تحليل هذه الخطوط التي ARL-6-GFP هو عصاري خلوي، حيث وجد في أجسام الخلايا، التشعبات، المناطق المنطقة الانتقالية (أقرب إلى الهيئات القاعدية التي عثر عليها في قاعدة أهداب) والهياكل المهدبة في الخلايا العصبية الحسية (الشكل 4A ). في توطين الخلية بالتالي مماثلة لتلك التي GFP أعرب وحده في الخلايا العصبية الحسية (التكميلي فيديو 1 على الانترنت). لتحليل ما إذا كان ARL-6 يمكن أن تشارك في العمليات الاتجار داخل الخلايا الحيوية، قمنا بتحليل خطوط المعدلة وراثيا عن طريق الوقت الفاصل بين المجهري. لاحظنا أن البروتين GFP الموسومة خضع IFT في ciliaryaxoneme (الشكل 4B والتكميلي عن مقطع فيديو 1، 2، 3، 4، 5، 6 على الانترنت). وقعت حركة ARL-6-GFP في كلا الاتجاهين الوراء وتقدمي على طول هدب عند 0.82 و 0.64 مللي ثانية -1 على التوالي. هذه المعدلات هي مماثلة لتلك التي من dynein- الآخر ويرتبط كينيسين البروتينات IFT 8.

الرقم 4. التعريب وIFT من ARL-6 في الخلايا العصبية المهدبة من C. ايليجانس.

(أ) تدخل الفرق النقيض (DIC)، GFP مضان، ودمج الصور من مناطق الرأس والذيل من الديدان تعبر عن الموسومة GFP ARL-6 الانصهار البروتين. ARL-6-GFP المترجمة في قاعدة أهداب في الهياكل ذات الصلة إلى الهيئات القاعدية (المناطق الانتقالية؛ TZ) وعلى طول axonemes الهدبية (CIL). ويلاحظ إشارات أيضا على طول التشعبات (دن) والمحاور (لا يظهر) وداخل خلايا الجسم الرئيسي (البنك التجاري). وتظهر أجسام الخلايا العصبية فقط لذيل المهدبة. (ب) Kymographs تظهر حركة الجسيمات ARL-6-GFP. ويظهر شريط النطاق أسفل كل لوحة، وثلاثة أطر زمنية (كل 1000 مللي ثانية) تظهر حركة الجسيمات واحد (السهام) في اتجاه تقدمي، بعيدا عن المناطق الانتقالية (تلطيخ مكثفة على اليسار في كل لوحة).

كامل الشكل وأسطورة (21K) اكتشافنا أن BBS3 يشفر بروتين، ARL6، التي يتم التعبير على وجه التحديد في الخلايا المهدبة ويخضع IFT في C. ايليجانس لديها العديد من الآثار الهامة. ARL6 هو أول بروتين BBS المرتبطة الكشف عن هويته التي تقترح وظيفة الخلوية، وهي أن من بروتين ملزمة GTP صغيرة المتورطين في الاتجار غشاء المرتبطة داخل الخلايا العمليات على الفور تسلسل الحفظ تطويريا 1. ARL6 هو أيضا عضو معروف أول من الأسرة RAB SAR-ARF-ARL من البروتينات ملزم GTP صغيرة لتترافق مع المرض الوراثية البشرية. الرابط بين ARL6 وIFT يمتد دور هذه العائلة البروتين المتنوعة لتشمل الاتجار ليس فقط في العصارة الخلوية السليم، ولكن أيضا في الخيط المحوري الهدبية. وبالنظر إلى أن BBS4 تساعد استهداف بروتين centrosomal، PCM1، بطريقة تعتمد على داينين ​​24، وأن الآخرين C. ايليجانس البروتينات BBS المصاحب الخضوع IFT 14، فإننا نقترح أن البروتينات BBS المصاحب حصة عموما وظيفة مشتركة تتعلق عمليات الاتجار داخل الخلايا، مثل نقل المكونات الخلوية (على سبيل المثال، أو غيرها من البروتينات المرتبطة الحويصلة) إلى جسيم مركزي، ل الجسم القاعدية والجهاز الهدبية. ومن المتوقع هذه الوظيفة الخلوية المشتركة للبروتينات BBS المصاحب، حيث أن الظواهر المرتبطة الطفرات في مختلف BBS مواضع لا يمكن تمييزها 4. البروتينات الصغيرة الأخرى ملزمة GTP، مثل ARL2L1 المحددة في هذه الدراسة، قد يكون لها وظائف أهداب محددة مماثلة. ويتم التعبير عن ذبابة الفاكهة السوداء البطن ARL3 وARL6 تحديدا في الخلايا chemo- وميكانيكية حسية مهدب 25، ومطلوب الليشمانيا ARL3 لسوطي سلامة 6. وبالمثل، ARL3 الثدييات يموضع إلى مبصرة ربط هدب في قضبان الشبكية والأقماع وعلى هذا النحو، يمكن أن تكون متورطة في التهاب الشبكية الصباغي 26. كما تم الكشف عن العديد من GTPases RAB في الأسواط من الطحالب الخضراء Volvox الراجعية 27. ولذلك سيكون موضع اهتمام خاص إلى التركيز على البروتين الأسرة ملزم GTP صغيرة لتحديد كيفية أعضاء مختلف تسهيل النقل بين الخلايا القائم على أنيبيب، والعمليات cilia- والمتعلقة سياط، وخاصة فيما يتعلق اضطرابات الإنسان التي لها الهدبية أو العصبية مكون.

طرق
تحديد BBS3 الجينات المرشحة.
أنشأنا الشخصي ماركوف المخفية النموذجي (HMM) باستخدام HMMER v1.8.4 (المرجع 28) لتحديد C. الجينات ايليجانس تحتوي اكس بوكس المواقع التنظيمية في مناطق المروج المنبع بهم. نحن شيدت HMM الشخصي من مجموعة تدريب 14 X التي تحتوي على مربع الجينات التي يقتصر على الخلايا العصبية المهدبة التعبير: Y105E8A.5، F20D12.3، Y75B8A.12، T25F10.5، Y41G9A.1، T27B1.1، R31. 3، F02D8.3، F38G1.1، F59C6.7، F33H1.1، K08D12.2، Y110A7A.20 وF40F9.1a. استخدمنا هذا الملف HMM لمسح كامل C. ايليجانس الجينوم (wormbase نسخة WS110) وحددت 368 الجينات مع تسلسل إجماع X-مربع (درجة الخام> 14.0) الحالي ضمن 1.5 كيلوبايت من كودون البداية. نحن تحميلها من Ensembl ملف تنسيق FASTA واحد يحتوي على سلاسل الببتيد جميع C. ايليجانس X الجينات التي تحتوي على المربع الذي حددنا باستخدام EnsMart. نحن تحميل مجموعة من هومو فريدة من نوعها مجموعات العاقل من بناء 119 من UniGene من المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. باستخدام مستقل BLAST من المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، قارنا C. ايليجانس تسلسل البروتين مع H. مجموعات العاقل UniGene التي كتبها TBLASTN مع قطع ذات قيمة E وضعت في 1 10 -6. لكل C. البروتين ايليجانس، جمعنا كبار H. ضرب العاقل من إخراج BLAST وفرز هذه وفقا لعدد الصبغيات والموقف. ثلاثة H. انخفضت مجموعات العاقل UniGene ضمن الفترة الحرجة BBS3 (الشكل 1A).

GFP مضان المجهري C. ايليجانس النسخي ومتعدية يبني.
لإنتاج بنيات GFP النسخي لBBS-3 مرشح الجينات (ARL-6 وY37E3.5)، كنا الانصهار PCR لإدخال 5 'تسلسل UTR من كل جين من المنبع تسلسل GFP الكامل الترميز (بما في ذلك تسلسل إشارة توطين النووية ) وUNC-54 3 'UTR 10. و-6P ARL :: بناء GFP يتضمن 1197 سنة مضت من 5 'UTR (وبي بي 14 الأولى من اكسون 1) وY37E3.5p :: بناء GFP يتضمن 1160 سنة مضت من 5' UTR (وبي بي الأول من 14 اكسون 1). أنشأنا بنيات GFP متعدية لBBS-3 (ARL-6P :: GFP) من خلال دمج تسلسل كامل exonic وintronic من ARL-6 (بما في ذلك 1197 سنة مضت من 'UTR 5) من المنبع GFP (بدون تسلسل توطين النووية) و قيادة الأمم المتحدة-54 3 'UTR. تم التعبير عن هذه الجينات المحورة GFP كما صفائف خارج الصبغي في dpy-5 (e907)؛ مثال [dpy-5 (+)] الديدان، ولدت كما هو موضح سابقا 10. للتصوير لايف، ونحن يجمد الديدان (باستخدام 15 ملي الليفاميزول)، التي شنت عليها على منصات الاغاروز وتصور لهم على المجهر الفلورسنت زايس Axioskop 2+ مركب. تم التقاط الصور ومقاطع الفيديو باستخدام الإصدار الشمالية الكسوف 6.0 البرمجيات.

المواضيع.
تم تشخيص الأفراد مع BBS إذا كانت إرضاء وضع معايير +3. اجتمعنا لفيف متعددة الأعراق كبيرة، تضم 300 عائلة مع BBS. حصلنا على عينات الدم مع الموافقة، وفقا للبروتوكولات التي وافق عليها المواضيع الإنسان لجان أخلاقيات المناسبة في كل مؤسسة مشاركة، واستخراج الحمض النووي باستخدام الأساليب القياسية.

تحليل طفرية من BBS3 الجينات المرشحة.
نحن محاذاة تسلسل ARL6، ESRRBL1 وARL2L1 مع المقابلة تسلسل الجينوم البشري وتحديد الحدود اكسون-إنترون. حددنا التسلسلات المرافقة بكل exons الترميز واستخدمها لتصميم الاشعال (تسلسل المتاحة حسب الطلب) ان تضخيم الإكسونات والحدود اكسون-إنترون من كل جين. تم تنقيته منتجات التضخيم PCR، التسلسل وتحليلها كما هو موضح 23.

تحليل تسلسل البروتين والنمذجة التماثل.
حصلنا على ARL6 تسلسل البروتين من بنك الجينات والانحياز لهم باستخدام الإعدادات الافتراضية مع ClustalX. H. والعاقل ARF6 الانحياز يدويا لARL6 بناء على التقرير السابق 2. وقد تم وضع نماذج التماثل من HsARL6 باستخدام السويسري الموديل مع HsARF6 كقالب. تم التلاعب ARL6 نموذج ثلاثي الأبعاد الناتجة عنها، وتقديمها في PyMOL.

عناوين المواقع.
وراثة مندلية على الانترنت في الإنسان هو متاح في http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi؟db=OMIM. Wormbase يتوفر في http://www.wormbase.org/. Ensembl يتوفر في HTTP: //www.ensemblorg/. السويسري الموديل متاح في http://www.expasy.org/swissmod/SWISS-MODEL.html. بروتين بنك المعلومات غير متاحة في http://www.rcsb.org/pdb/. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية يتوفر في http://www.ncbi.nlm.nih.gov/. ماركوف المخفية النموذجي متاح في http://hmmer.wustl.edu/. PyMOL يتوفر في http://www.pymol.org.

أرقام الانضمام.
بنك الجينات: ESRRBL1، NM_018010؛ ARL2L1 (ترميز افتراضية البروتين DKFZp761H079)، NM_182896؛ ARL6، NM_032146. بروتين بنك المعلومات: HsARF6، 1HFV.

ملاحظة: معلومات تكميلية يتوفر على موقع علم الوراثة الطبيعية.

أعلى تلقى 1 يونيو 2004؛ وقبلت 19 يوليو 2004، نشرت على الانترنت: 15 أغسطس 2004.

المراجع

• تاكاي، Y.، ساساكي، T. & Matozaki، T. البروتينات الصغيرة GTP ملزم. الفيزيولوجيا. القس 81، 153-208 (2001).
• Pasqualato، S.، رينو، L. & Cherfils، J. المنتدى و، ARL، آرب وسار البروتينات: عائلة من البروتينات ملزم GTP مع جهاز الهيكلي للاتصالات "الظهير الأمامية" EMBO النائب 3، 1035-1041. (2002). | المادة |
• Beales، PL، Elcioglu، N.، وولف، AS، باركر، D. & Flinter، معايير FA الجديدة من أجل تحسين تشخيص متلازمة بارديه-بيدل: نتائج مسح السكان J. ميد. جينيه. 36، 437-446 (1999).
• Katsanis، N. خصائص قليل الجينات متلازمة بارديه-بيدل. همهمة. مول. جينيه 13، R65-R71 (2004). | المادة |
• Dascher، C. & بالش، WE المسوخ المثبطة المهيمنة من كتلة ARF1 الشبكة الإندوبلازمية إلى جولجي النقل والتفكيك الزناد من جهاز جولجي. J. بيول. كيم 269، 1437-1448 (1994).
• Cuvillier، A. وآخرون. LdARL-3A، وهو الليشمانيا المشيقة محددة ADP-ribosylation عامل مثل البروتين، ضروري لسلامة السوط. J. خلية العلوم 113، 2065-2074 (2000).
• إنجل، T. وآخرون. هو فعل عامل ADP-ribosylation (ARF) تشبه 7 (ARL7) الكوليسترول التحميل ويشارك في ئي AI-تعتمد تصدير الكولسترول. FEBS بادئة رسالة. 566، 241-246 (2004). | المادة |
• روزنباوم، JL & Witman، GB Intraflagellar النقل. نات. القس خلية بيول. 3، 13-825 (2002).
• Pazour، GL & روزنباوم، والنقل، والتي تعتمد على أهداب الأمراض JL Intraflagellar. بيول اتجاهات خلية 12، 551-555 (2002). | المادة |
• انسلي، SJ وآخرون. ضعف الجسم القاعدية هو السبب المحتمل للعديد المظاهر متلازمة بارديه-بيدل. الطبيعة 425، 628-633 (2003). | المادة |
• لي، BJ وآخرون. تحديد الجينومي المقارن من سوطي الحفظ والبروتينات الجسم القاعدية التي تتضمن الجينات رواية لمتلازمة بارديه-بيدل. CELL 117، 541-552 (2004). | المادة |
• شيفيلد، VC آخرون. التعرف على متلازمة موضع بارديه-بيدل على الكروموسوم 3 وتقييم نهج فعال لرسم الخرائط جود زيجوت متماثلة الألائل. همهمة. مول. جينيه. 3، 1331-1335 (1994).
• الشباب، TL آخرون. الكندية الأسرة متلازمة بارديه-بيدل يقلل من المنطقة الحرجة من BBS3 (3P) وتقدم مع النمط الظاهري متغير. آم. J. ميد. جينيه. 78، 461-467 (1998). | المادة |
• Blacque، عمر الفاروق وآخرون. فقدان C. ايليجانس BBS-7 و BBS-8 النتائج ظيفة البروتين في العيوب أهداب والنقل intraflagellar خطر. الجينات ديف 18، 1630-1642 (2004). | المادة |
• غدامي، M. وآخرون. بارديه-بيدل نوع متلازمة 3 في الأسرة الإيرانية: دراسة سريرية وتأكيدا لتوطين المرض AM. J. ميد. جينيه 94، 433-437 (2000). | المادة |
• Haycraft، CJ، شافر، JC، تشانغ، وفاء، Taulman، PD ويودر، BK تحديد CHE-13، وهو بروتين النقل intraflagellar رواية اللازمة لتشكيل أهداب. إكسب. خلية الدقة. 284، 251-263 (2003). | المادة |
• Ingley، E. وآخرون. رواية ADP-ribosylation مثل عامل (ARL-6)، يتفاعل مع قناة SEC61beta الوحيدات التي تضطلع البروتين. FEBS بادئة رسالة 459، 69-74 (1999). | المادة |
• هيكسون، GR آخرون. Arfophilins هي مزدوجة المنتدى و/ راب 11 البروتينات الملزمة التي تنظم توزيع الاندوسوم إعادة التدوير وترتبط ذبابة الفاكهة الغبار النووي. مول. بيول. خلية 14، 2908-2920 (2003). | المادة |
• هوانغ، CF، ليو، YW تونغ، L.، لين، CH & لي، FJ دور لArf3p في تطوير الأقطاب، ولكن ليس الإلتقام، في خميرة الخباز. مول. بيول. خلية 14، 3834-3847 (2003). | المادة |
• لو، L.، هورستمان، H.، نغ، C. & كونغ، تنظيم WJ هيكل جولجي وظيفة من قبل ARF مثل البروتين 1 (Arl1). J. خلية العلوم 114، 4543-4555 (2001).
• Pasqualato، S.، Menetrey، J.، فرانكو، M. & Cherfils، J. دورة الناتج المحلي الإجمالي / GTP الهيكلية للالبشري Ar

 

[رافت ابراهيم]

 

http://humpath.com/spip.php?article977

2003

تعريف: متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هو اضطراب وراثي جسمي عديد المظاهر المتنحية مع الميزات الأساسية للسمنة، اعتلال الشبكية الصباغي، polydactyly، والتشوهات الكلى، والتخلف العقلي، ونقص الأعضاء التناسلية.
وتتميز متلازمة بارديه-بيدل (BBS) من خلال اعتلال الشبكية الصباغي التدريجي، والسمنة، ونقص الأعضاء التناسلية، تأثر الكلى (بما في ذلك الخراجات، وفقدان القشرية الكلوية أو انخفاض القدرة على تركيز البول)، والتخلف العقلي البسيط وpolydactyly خلف المحور من الأيدي والقدمين.
BBS غير المتجانسة وراثيا مع لا يقل عن 12 المكاني و10 الجينات التي تم تحديدها، جميع المشاركين في وظيفة الهدبية. المرض هيرشسبرونغ تم الإبلاغ عنها في عدة حالات BBS.
BBS وMKS، على الرغم من أن سريريا متميزة، هي أشكال أليلية من نفس الطيف الجزيئي (MKS1، MKS3 وCEP290-NPHP6 الطفرات سلالة الجرثومية).
ملخص
الشذوذ النظامية

• بدانة
• بتوضع مقلوب (17163542، 10602122)

الشذوذ العين

• ضمور شبكية التقدمية
• ضمور قضيب مخروط، بداية تكون نهاية العقد 2ND (الكبرى)
• التهاب الشبكية الصباغي
• الحول
• إعتام عدسة العين

الشذوذ القحفي

• الحنك يتقوس عالية
• الازدحام الأسنان
• مشقوق
• جذور الأسنان الصغيرة

الشذوذ القلب والأوعية الدموية

• تضخم البطين الايسر
• تشوهات القلب

التليف الكبدي

• مع انتشار الصفراء-القناة
• دون انتشار الصفراء-القناة

مرض هيرشسبرونغ (<10٪) (10602122)
قصور الغدد التناسلية (الكبرى)
الشذوذ الكلوي (الكبرى)

• النخاع-الغالبة الكلى الكيسي

كلوي مرض السكري الكاذب
داء السكري
polydactyly خلف المحور (الكبرى)
قصر الأصابع
المسببات (سبعة مواضع)
وقد تم تحديد ثمانية جينات BBS المصاحب حتى الآن استنساخ الموضعية. وبالنسبة لمعظم البروتينات المشفرة وتبين أنهم توطين للهيئات القاعدية و / أو centrosomes.
BBS1 (11q13) (12524598) (30-40٪)
BBS2 (16q21)
BBS3 (3p13-P12) (ARL6)

• باستخدام شاشات بيوينفورمتيك للجينات الهدبية في تركيبة مع البيانات من الاستنساخ الموضعية، والطفرات في ADP-ribosylation تم تحديد عامل مثل 6 (ARL6) مسؤولة عن BBS3.
• ARL6، وهو GTPase صغير، وأعرب تحديدا في الخلايا المهدبة ويخضع النقل intraflagellar.

BBS4 (15q22 0.3-Q23)

• البروتين BBS4، كما BBS8، (المعروف أيضا باسم tetratricopeptide تكرار نطاق 8، TTC8) يتفاعل مباشرة مع المواد محيط بالمريكز 1 (PCM1)، وهو مكون من المواد محيط بالمريكز.
• BBS4 ضروري لتجنيد البروتينات إلى المصفوفة pericentrosomal، مؤكدا على دور وظيفة centrosomal في التسبب في BBS.

BBS5 (2q31)

• A المعلوماتية الحيوية النهج الذي يقوم على الهدبي والجسم القاعدية ساعد فرضية BBS المرضية أيضا إلى تحديد الجين BBS5، الذي يشفر بروتين جديد.

BBS6 (20p12)
BBS7 (12567324)
BBS8
- * البروتين BBS8 (المعروف أيضا باسم tetratricopeptide تكرار نطاق 8، TTC8)، كما BBS4، يتفاعل مباشرة مع المواد محيط بالمريكز 1 (PCM1)، وهو مكون من المواد محيط بالمريكز.
BBS9
BBS10
BBS11
BBS12 (17160889)
وقد أشارت التحليلات الوراثية وطفرية أنه في بعض الأسر، وهو مزيج من ثلاثة الأليلات الطافرة على اثنين من مواضع (الميراث triallelic) ضروري لإمراض (قليل الجينات انتقال المرض).
معظم متلازمة بارديه-بيدل يتم التعبير (BBS) orthologues البروتين في الهيئات القاعدية للأهداب متحركة طوال التطور، بما في ذلك في سياط الكائن الحي وحيدة الخلية كلاميدوموناس reinhardtii. الطفرات في هذه الجينات تؤدي إلى معيبة النقل intraflagellar (IFT) أو الدفع.
المرضية
BBS هو اضطراب عديد المظاهر التي تتميز تنكس الشبكية، والسمنة، وصعوبات التعلم وpolydactyly، فضلا عن تشوهات الغدد التناسلية والتشوهات الكلى بما في ذلك أمراض الكلى الكيسي (CKDs). ويعتقد أن هذه العيوب أن يكون سبب الخلل centrosomal والهدبي.
وهكذا، أبرزت أهمية الجسيم المركزي والهيئة القاعدية في تنسيق وربما تنظيم الاتجار البضائع للحفاظ على سلامة الهدبية الهيكلية والوظيفية التي كتبها الدراسات الحديثة في BBS.
في خطوط الخلايا الثديية، واثنين على الأقل من ثمانية البروتينات BBS المعروفة، BBS4 وBBS8، توطين لcentrosomes والهيئات القاعدية.
الخميرة المقايسات يومين الهجينة والمشترك مناعي في خلايا الثدييات تبين أن هذه البروتينات تتفاعل مع PCM1، وهو عنصر معروف من الأقمار الصناعية محيط بالمريكز.
في المختبر والدراسات المجراة أظهرت أن BBS4 مطلوب من أجل توطين الصحيح من PCM1 للأقمار الصناعية محيط بالمريكز واستنزاف BBS4 من خلال رني يؤدي إلى تضليل شبكة أنيبيب منظمة.
وانسجاما مع دور البروتينات BBS (شبكات لوحات الاعلانات) في الجسيم المركزي / منظمة الجسم الأساسية وظيفة الهدبية، متعدية الجينات المحورة BBS، GFP لBBS-1، BBS-2، BBS-7 و BBS-8 إشارات تظهر محددة على الهدبية الانتقال المناطق (الهيئات القاعدية) وaxonemes، BBS-GFP البروتينات الانصهار تخضع IFT، وفقدان وظيفة BBS-7 و BBS-8 يؤدي إلى أهداب تقصير وخلل IFT بعض البروتينات IFT.
على سبيل المثال، وفقدان BBS-7 و BBS-8 في ايليجانس انواع معينة تسبب خلل IFT من OSM-5 وCHE-11 - البروتينات التي تشارك في تجنب ناضح والكيميائي على التوالي.
وعلى غرار inversin (INVS)، وبعض من البروتينات BBS ويمكن أيضا تقديم وصلة وظيفية بين أهداب والداخلية للخلية.
يظهر BBS8 التشابه محدود لفي مهدها بروتين الخميرة cdc23، وهو عضو في APC، على الرغم من أهميتها البيولوجية لهذه النتائج تحتاج إلى مزيد من التقييم.
BBS3 هو عضو في الأسرة ARF من البروتينات ملزم GTP الصغيرة التي تنظم الاتجار حويصلة. في C. ايليجانس، BBS-3 يموضع إلى السيتوبلازم، منطقة انتقالية (الجسم القاعدية) وأهداب الحسية مهدبة الخلايا العصبية ويخضع IFT، مما يوفر الممكن وجود صلة مباشرة بين axonemal والنقل حشوية من البضائع محددة.
أنظر أيضا

 

[رافت ابراهيم]

 

http://www.pnas.org/content/104/49/19422.full

متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هو اضطراب غير المتجانسة وراثيا أن يؤدي إلى تنكس الشبكية، والسمنة، وضعف الادراك، polydactyly، تشوهات الكلى، ونقص الأعضاء التناسلية. من 12 جينات BBS المعروفة، BBS1 هو تحور الأكثر شيوعا، وطفرة مغلطة واحدة (M390R) يمثل ≈80٪ من الحالات BBS1. للحصول على نظرة ثاقبة وظيفة BBS1، ولدت لنا نموذجا knockin الماوس Bbs1 M390R / M390R. الفئران متماثل لطفرة M390R تلخيصها جوانب النمط الظاهري الإنسان، بما في ذلك تنكس الشبكية، العقم عند الذكور، والسمنة. كانت فئرانا معدلة وراثيا السمنة نهم وhyperleptinemic وعرضت خفض النشاط الحركي ولكن لا ارتفاع في متوسط ​​ضغط الدم الشرياني. تقييم الصرفي من Bbs1 التشريح العصبي في الدماغ متحولة كشف ventriculomegaly من البطينات الجانبية والثالث، رقيق من القشرة الدماغية، وتخفيض حجم المخطط الإحضار والحصين. وقد لوحظت تشوهات مماثلة أيضا في أدمغة Bbs2 - / -، Bbs4 - / -، وBbs6 - / - الفئران، وإنشاء هذه العيوب تشريحي عصبي باعتباره غير موصوف سابقا BBS نموذج الفأر النمط الظاهري. أظهر التركيبية النظر في أهداب الخلايا البطانة العصبية التي تبطن البطين الثالث الموسع لأدمغة متحولة Bbs1 أنه، في حين كان ترتيب 9 + 2 من الأنابيب الدقيقة axonemal سليمة، أهداب ممدود وأهداب مع نهايات القاصي تورم غير طبيعي كانت موجودة. جنبا إلى جنب مع البيانات من انتقال الإلكترون التحليل المجهري للخلايا مستقبلة للضوء ربط أهداب، طفرة Bbs1 M390R لا يؤثر على بنية axonemal، ولكنها قد تلعب دورا في تنظيم التجمع أهداب و / أو وظيفة.
متلازمة بارديه-بيدل [BBS، الانترنت وراثة مندلية في مان (OMIM) 209900] هو جسمية اضطراب المتنحية غير المتجانسة وراثيا تتميز السمنة، وتنكس الشبكية، polydactyly وضعف الإدراك، نقص الأعضاء التناسلية، والشذوذ الكلى، وكذلك التعرض لارتفاع ضغط الدم، ومرض السكري السكري، والعجز الشم، وعيوب القلب الخلقية. وقد تم تحديد اثني عشر جينات BBS (BBS1-12) إلى تاريخ (1 - 14). أنها ترميز مجموعة من البروتينات يعتقد أن تلعب دورا في بنية أو وظيفة الأهداب، والهيئات القاعدية، والنقل داخل الخلايا (15، 16). الطفرات في BBS1 هي وحظ الأكثر شيوعا في BBS. طفرة مغلطة واحدة يحول كودون ميثيونين إلى كودون أرجينين (M390R) حسابات لل≈80٪ من الطفرات BBS1 ويشارك في 25٪ من جميع حالات BBS (5). تحدث الطفرة M390R بالقرب من المناطق المتوقع من المجالات البروتين ملفوف لفائف وتقع ضمن الحفاظ توقع WD40 مثل البروتين عزر. وتشارك هذه الزخارف البروتين في مثل هذه العمليات البيولوجية الأساسية كما نقل الإشارة، والتوليف RNA / التجهيز، والتجمع لونين، والاتجار حويصلي، والتجمع هيكل الخلية والتحكم في دورة الخلية، وموت الخلايا المبرمج (17).
مؤخرا، عرضت BBS1، BBS2، BBS4، BBS5، BBS7، BBS8، وBBS9 لتشكيل مستقر بروتين معقد ≈450 كيلو دالتون يسمى BBSome في شبكية العين الصباغ الظهارية (RPE) الخلايا المستزرعة والخصيتين الماوس. نضوب بعض مكونات BBSome، بما في ذلك BBS1، يؤثر تكون الأهداب في الخلايا RPE عن طريق التداخل مع الاتجار الغشاء إلى هدب (16). من أجل فهم أفضل وظيفة BBS1 والآثار الجزيئية للطفرة M390R، وضعنا نموذجا knockin الماوس Bbs1 M390R / M390R. الفئران الميزات الواضحة الكاردينال من النمط الظاهري الإنسان، بما في ذلك تنكس الشبكية، العقم عند الذكور، والسمنة، والعجز الشم، كما ذكرت لBbs2، Bbs4، وBbs6 نماذج الماوس خروج المغلوب (+18 - +22). هنا، ونحن التقرير BBS نموذج الفأر النمط الظاهري لم يسبق توصيفها تشريحي عصبي، التي تنطوي على ventriculomegaly البطينين الثالث والجانبي، رقيق من القشرة الدماغية، والحد من حجم المخطط الإحضار والحصين. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ تشوهات شكلية في أهداب الخلايا المبطنة بطانية عصبية البطين الثالث الموسع للدماغ متحولة Bbs1. هذه النتائج تعد تصديقا فعالية Bbs1 M390R نموذج الفأر knockin لمزيد من التوضيح من BBS الفيزيولوجيا المرضية.

القسم السابق القسم التالي

النتائج

جيل من Bbs1 M390R / M390R Knockin الفئران.

نحن استهداف الجين Bbs1 في الفئران عن طريق بناء ناقلات تحتوي على مناطق الماوس Bbs1 الجين الذي حل محل كودون ميثيونين العادية في موقف 390 في اكسون 12 مع كودون أرجينين على إعادة التركيب مثلي (الشكل 1 A). أكد RT-PCR من [كدنا] تضخيم من الفئران knockin التي كانت تقسم أليل M390R بشكل صحيح دون إدراج النيوميسين كاسيت intronic. وأكد تسلسل Bbs1 M390R / M390R [كدنا أن هذا الجين Bbs1 تم تعديل مع إدماج ميثيونين متماثل إلى أرجينين (ATG لAGG) تغيير في خط knockin (الشكل 1 B). مستويات التعبير Bbs1 مرنا في أدمغة فئران knockin كان مماثلة لتلك التي البرية من نوع الفئران وفقا لتقييم الشمالية النشاف (الشكل 1 C). أدى التزاوج من Bbs1 + / M390R الفئران متخالف في 25.8٪ من متماثل ذرية لM390R أليل knockin (بيرسون χ 2 صلاح صالح = 0.72). هذا هو على النقيض من وتيرة الاكتئاب من المسوخ فارغة متماثل للسلالات Bbs2، Bbs4، أو Bbs6 التي تم إنشاؤها بواسطة مختبرنا (18، 19، 21). هذا يدل على أن الطفرة Bbs1 M390R لا يؤدي إلى الفتك الجنينية أو حديثي الولادة.

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 1.

Bbs1 M390R / M390R استهداف الجين knockin. يتم استبدال Bbs1 اكسون 12 (الرمز مع النجمة) مع اكسون التي تحتوي على M390R بديل على إعادة التركيب مثلي. السهام تشير الاشعال تستخدم ل5 'و 3' اختبار إعادة التركيب مثلي (A). تسلسل Bbs1 كدنا] من Bbs1 الحيوانات متحولة كامل يؤكد أن M390R متماثل (ATG لAGG) طفرة مغلطة ومعاد homologously مع سلامة (النجمة) (B). تحليل لطخة الشمالي من Bbs1 التعبير في 20 ميكروغرام من الحمض النووي الريبي مجموع الخلوي من النوع البري (WT) والعقول متحولة باستخدام Bbs1 جزئي 5 "التحقيق كدنا] (العلوي) وβ الأكتين كعنصر تحكم التحميل (السفلى) (C).

الفئران Bbs1 M390R Knockin الإفتقار الحيوانات المنوية سياط ولا تتطور Polydactyly أو الكلى الخراجات.

على الرغم من polydactyly والكيسات الكلوية هي السمات الأساسية للالنمط الظاهري BBS البشري، ونحن لم نلاحظ forelimb أو hindlimb تشوهات أو الكيسات الكلوية في فئرانا معدلة وراثيا تحليلها في ثلاث نسخ (لا تظهر البيانات). وقد لوحظ عدم وجود polydactyly في جميع سلالات دينا الماوس BBS، على الرغم من الكيسات الكلوية لوحظت في Bbs2 - / - وBbs4 - / - الفئران أيضا عرضت Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا عدم وجود هيمنة الاجتماعية (P <0.001)، جزئية. الشم (P = 0.0003)، وعدم وجود سياط الحيوانات المنوية (الشكل 2 ألف وباء).

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 2.

الحيوانات المنوية فقدان سياط والعيوب مبصرة. الهيماتوكسيلين / eosin- (H & E) -stained عمره 6 أشهر من النوع البري (A) ومتحولة تظهر (B) الأنابيب المنوية عدم وجود الحيوانات المنوية سياط. (شريط مقياس، 50 ميكرون.) H & E الملون لمدة 6 أشهر من العمر البرية من نوع (C) ومتحولة (D) شبكية العين تظهر فقدان طبقة النووية الخارجي في Bbs1 knockin (KI) شبكية العين وانحطاط مبصرة الداخلي وشرائح الخارجي . (شريط مقياس، 50 ميكرون) تحليل TEM من شبكية العين متحولة العمر 5 اشهر (E) يدل على التشكل تعطلت والارتباك من مبصرة OS أقراص غشائي. أهداب ربط واضحة في أقسام السهمي (السهم). (شريط مقياس، 500 نانومتر). وقد لوحظت أهداب توصيل أون مواجهة بين أبرز وOS (F). (شريط مقياس، 200 نانومتر.) قياس الممثل أرج لمن النوع البري وفئرانا معدلة وراثيا في الإنارة 26.7 مؤتمر نزع السلاح · ق · م -2 عرض تخفيض أ ب الموجة سعة في الحيوان متحولة (G). قياسات أرج تمثيلية من الردود على فوتوبيك المحفزات في البرية من نوع وفئرانا معدلة وراثيا. تم الكشف لا يوجد فرق كبير بين الأنماط الجينية اثنين (H). CH، المشيمية. RPE، في شبكية العين الظهارة الصبغية. OS، شرائح الخارجي؛ هي قطاعات الداخلية، ONL، طبقة النووية الخارجي؛ INL، طبقة النووية الداخلية. GCL، طبقة الخلايا العقدية. PC، خلايا مستقبلة للضوء.

الفئران Bbs1 M390R Knockin الخضوع مبصرة انحطاط.

في 6 أشهر من العمر، لوحظ انحطاط كبير من القطاعات الداخلية والخارجية من خلايا مستقبلة للضوء وطبقة النووية الخارجي في Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا (الشكل 2 C و D). وmislocalized رودوبسين في طبقة النووية الخارجي (لا تظهر البيانات)، وتعطلت بشدة التشكل والارتباك من الجزء الخارجي أقراص غشائي شوهدت في شبكية العين متحولة (الشكل 2 E). وقد لوحظت خلايا مستقبلة للضوء ربط أهداب أحيانا أون مواجهة بين قطاعات الداخلية-الميتوكوندريا الغني والجزء الخارجي أقراص غشائي غير طبيعية (الشكل 2 F). العادي 9 + 0 ترتيب الأنابيب الدقيقة axonemal يبدو سليما في خلايا مستقبلة للضوء Bbs1 M390R ربط أهداب.
Electroretinograms (ERGs) من المسوخ Bbs1 من العمر 11 أسابيع لم تكن تختلف كثيرا عن العمر كعينة ضابطة ردا عتبة السعة أو ظلامية بأقل الرؤية الليلية الإنارة [المعلومات الداعمة (SI) الشكل. 6 A]. في أعلى الإنارة ظلامية، كان هناك تخفيف كبير في أ (P <0.001) وب موجات (P = 0.0021) (الشكل 2 G وSI الشكل 6 B). كان لا يزال متدرج للب الموجة فيما يتعلق الإنارة، مما يشير إلى انخفاض في أي عدد أو كفاءة المستقبلات الضوئية قضيب. كان ضيائية V أقصى انخفاض (الشكل 2 H) ولكن ليس بشكل كبير جدا في الحيوانات متحولة. كان هناك اختلاف كبير (P = 0.0038) في التباين من ضيائية ب الموجة في المسوخ، مما يدل على تأثير طفرة M390R على الطريق مخروط، على الرغم من أن موقع هذا التأثير لا يزال غامضا. وepithelium- الشبكية الصبغية (RPE) التي تم إنشاؤها تم تخفيض ج-سعة الموجة إلى حد كبير (P = 0.046) ولكن كان في المسوخ متدرج الإنارة، مما يشير إلى هذه النتائج من خلل مستقبلة للضوء بدلا من خلل وظيفي في RPE نفسها. مجموع هذه الملاحظات أرج يشير إلى طفرة Bbs1 M390R تؤثر في الغالب على عدد و / أو وظيفة الخلايا قضيب مبصرة.

السمنة والقلب والأوعية الدموية النمط الظاهري.

بالإضافة إلى الميزات الأساسية BBS الإنسان العقم عند الذكور، والعجز الشم، وتنكس الشبكية، كما أصبحت Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا يعانون من السمنة المفرطة. أدت الطفرة M390R في زيادة وزن الجسم (الشكل 3 A). وكشف التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) من الحيوانات القديمة 6 أشهر 3.5- إلى أن محتوى الدهون الكلي للفئرانا معدلة وراثيا ومرتفعة بشكل ملحوظ مقارنة مع الضوابط (الشكل 3 B و C). وقد تم قياس وزن مستودعات الدهون في الأنسجة تشريح الفردية. زيادات كبيرة في محتوى الدهون من الأنسجة الدهنية البنية، والدهون الإنجاب، والدهون محيط بالكلية، والدهون ثربية التحقق من صحة البيانات MRI (SI الشكل 7). ارتبط زيادة كتلة الدهون في المسوخ Bbs1 مع مستويات عالية من المصل المشتقة من خلية شحمية هرمون ليبتين (الشكل 3 F). وعلاوة على ذلك، قد المسوخ Bbs1 زادت كمية الغذاء (الشكل 3 D) وانخفض النشاط الحركي (الشكل 3 E). التغيير في كل من هذه المعايير يمثل النمط الظاهري السمنة التي لوحظت في هذه الحيوانات. لأن الفئران knockin Bbs1 المستخدمة في القياس عن بعد لم ضعاف البصر، وفقدان الرؤية ليست هي السبب في انخفاض النشاط الحركي (SI الشكل 8). بدلا من ذلك، فإنه يمكن أن يكون نتيجة لنقص هرمون الليبتين الإشارات، وذلك لأن هرمون الليبتين يزيد النشاط الحركي (23)، وBbs1 الفئران knockin هم hyperleptinemic، مما يشير إلى مقاومة اللبتين. هناك حاجة للمزيد من التجارب لإثبات السبب الرئيسي لانخفاض النشاط الحركي.

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 3.

السمنة النمط الظاهري. زيادة الوزن في الحيوانات الذكور والإناث مقابل العمر (بحد أدنى 11 حيوانات في كل مجموعة). يتم التعبير عن القيم كما يعني ± SEM. وبحلول الأسبوع 12، كانت الفئران الطافرة متماثل أثقل بكثير من النوع البري أو الفئران متخالف (A). يوضح ممثل المرجحة T1 MRI الإكليلي زيادة في كتلة الدهون في الفئران الطافرة من العمر 6 أشهر 3.5- إلى مقابل البرية من نوع الضوابط. الدهون تظهر بيضاء، في حين العضلات والمياه تظهر الرمادي أو الأسود (B). إجمالي الدهون (في وحدات التعسفي، AU) كميا عن طريق تحليل يماغيج البيانات MRI البرية من نوع (ن = 6) مقابل متحولة (ن = 6) الحيوانات (C). متوسط ​​استهلاك الأغذية (الحيوانات الذكور والإناث جنبا إلى جنب مع ما لا يقل عن 11 حيوانات في كل مجموعة، وبلغ متوسط) (D). النشاط أربع وعشرين ساعة من البرية من نوع (ن = 6) مقابل متحولة (ن = 5) الفئران التي تقاس القياس عن بعد (E). فئرانا معدلة وراثيا يحمل أقل بكثير النشاط الحركي من النوع البري الضوابط. ورفع مستويات هرمون الليبتين في مصل الدم بشكل ملحوظ في فئرانا معدلة وراثيا (F). *، P ≤ 0.05 مقابل البرية من نوع الحيوانات.

وأخيرا، لاختبار ما إذا كانت فئرانا معدلة وراثيا لديها عيوب في القلب وارتفاع ضغط الدم شائع في BBS المرضى، ضربات القلب والدورة الدموية وظائف قيست في 3.5- إلى متحولة والسيطرة فئران عمرها 6 أشهر. زيارتها Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا ارتفاع معدل ضربات القلب مقارنة مع ضوابط (SI الجدول 1). في المقابل، لم يلاحظ أي تغييرات كبيرة في الضغط الشرياني يعني أو حجم القلب وظيفة.

العيوب تشريحي عصبي.

Bbs1 أدمغة فئران معدلة وراثيا معارضها يقتصر ventriculomegaly إلى البطينين الدماغي الجانبي والثالث. كان تضخم البطين الجانبي الأكثر حدة، في حين أن زيادة حجم البطين الثالث كان أقل وضوحا. توسيع معتدلة البطينات الجانبية وشوهدت مخفضة جسم المخطط في وقت مبكر من الأسبوع ما بعد الولادة 3 (SI الشكل 9). علم الأمراض على ما يبدو تقدمية على أساس أكبر توسعة للالبطينات الجانبية والثالث من الحيوانات متحولة القديمة 6 أشهر 3.5- لوفقا لتقييم الاكليلية MRI (الشكل 4 A). وتم قياس كمية أحجام البطين باستخدام برنامج يماغيج (الشكل 4 B)، وكذلك التحقق من صحة في أقسام الدماغ الاكليلية counterstained مأخوذة من نفس الفئران (الشكل 4 C). بالإضافة إلى ventriculomegaly، كما لاحظنا ترقق النصف الذيلية من قشرة الدماغ وانخفاض في حجم المخطط الإحضار والحصين (الشكل 4 C). وقد لوحظت هذه العيوب تشريحي عصبي أيضا في Bbs2 - / -، Bbs4 - / -، وBbs6 - / - الفئران من مختلف الأعمار مقارنة (SI الشكل 10.). وأظهر التصوير بالرنين المغناطيسي سهمي جميع سلالات الفئران الطافرة أربعة BBS أي توسيع الإجمالي من البطين الرابع (لا تظهر البيانات). وبالإضافة إلى ذلك، لم يلاحظ أي شذوذ المورفولوجية الجسيمة في الجمجمة أو المخيخ في أي من سلالات الفئران الطافرة BBS (لا تظهر البيانات).

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 4.

عيوب تشريحي عصبي. ممثل المرجحة T1 المحوري (A العليا) والإكليل (A السفلى) MRI مما يدل على جانبي الموسع (النجمة) والثالث (رأس السهم) البطينين في 3- لمتحولة مقابل الضوابط من النوع البري القديمة 6.5 أشهر. (B) الكمي لكميات البطين من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام برنامج يماغيج. (C) توضح أقسام الدماغ المحايدة الحمراء الملطخة 100 ميكرون سميكة الاكليلية من الفئران المستخدمة في الدراسة MRI البطينات الجانبية والثالث الموسع، رقيق من القشرة المخية (CC)، وانخفاض الحصين (H)، والجسم المخطط (S) . (أشرطة مقياس، 1 ملم.) *، P ≤ 0.05 مقابل البرية من نوع الحيوانات.

إلى فهم أفضل لعلم الأمراض الكامنة وراء البطينين الموسع في Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا، وكنا انتقال المجهر الإلكتروني (TEM) لدراسة أهداب الخلية بطانية عصبية التي تبطن البطين الثالث. خلايا البطانة العصبية خط كل من البطينين الدماغي ولها العديد من أهداب متحركة، تتألف من 9 + 2 الحلل من الأنابيب الدقيقة axonemal، التي يعتقد أنها تلعب دورا في السائل النخاعي (CSF) الدورة الدموية من خلال الدماغ (24). لاحظنا نوعين من أهداب الخلية بطانية عصبية العيوب الشكلية في أدمغة متحولة. 20٪ من أهداب كانت حوالي طويلة بشكل غير طبيعي، وكان 80٪ المناطق البعيدة تورم التي تحتوي على المجاميع حويصلي (الشكل 5). وأظهرت مقاطع عرضية من متحولة أهداب الخلايا البطانة العصبية أي شذوذ في الترتيب 9 + 2 axonemal من الأنابيب الدقيقة.

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 5.

البطانة العصبية تشوهات أهداب الخلية. الميكروسكوب الإلكتروني لأهداب الخلية بطانية عصبية تبطن الجزء البطني من البطين الثالث (المتاخمة للنواة المقوسة من منطقة ما تحت المهاد) في البرية من نوع الفئران (A و B) وBbs1 فئرانا معدلة وراثيا (C-F) تثبت إطالة غير طبيعية من أهداب في Bbs1 الحيوانات متحولة (C و D) وتوسيع المنطقة البعيدة من أهداب (E و F). وتشير السهام صلبة لأهداب سليمة في فئرانا معدلة وراثيا (C-F). وتشير السهام المفتوح الرأس إلى أقسام عرضية من أهداب غير طبيعي (C و D). يظهر العادي 9 + 2 ترتيب axonemal من الأنابيب الدقيقة في أقسام أهداب عرضية من النوع البري وBbs1 M390R الفئران knockin في أعلى التكبير (إدراجات من B و D). [الحانات مقياس، 1 ميكرون (A-F).] BB، الجسم القاعدية. 3V، البطين الثالث.

القسم السابق القسم التالي

نقاش

في هذه الدراسة، نقدم تقييم المظهري من نموذج حيواني من الطفرة BBS الأكثر شيوعا، BBS1 M390R. هذه الفئران تبدي ضمور شبكية العين، عدم وجود الحيوانات المنوية في الذكور سياط، انخفض الشم، وعدم وجود هيمنة الاجتماعية. وهم يعانون من السمنة المفرطة، نهم، وhyperleptinemic وتظهر انخفض النشاط الحركي. هذه الظواهر هي نموذجية لجميع نماذج الماوس BBS درس في التاريخ (+18 - +22). على الرغم من أن قضيتهم الأساسية لا تزال غير مفهومة تماما، والظواهر تتسق مع فكرة أن البروتينات BBS مطلوبة من أجل السليم القاعدية الجسم / أهداب / توليف سياط و / أو وظيفة (15، 16). بين الأنسجة المتضررة، وقد ارتبطت أهداب المعيبة مع العجز الشم (20)، ولقد لوحظ بشكل غير طبيعي أهداب طويلة في Bbs4 - / - خلايا الكلى ويمكن أن تلعب دورا في التنمية الكيس الكلى في هذه الفئران (25). يبدو فقدان وظيفية البروتينات Bbs1، Bbs2، Bbs4، أو Bbs6 أيضا أن يؤدي إلى خلية مستقبلة للضوء ربط أهداب / ضعف النقل داخل الخلايا تبدأ في المراحل الأولى من تطوير شبكية العين (26). تنعكس الآثار الوظيفية لهذه الحالات الشاذة في القياسات أرج الشاذة وصفها في الدراسة الحالية ودعم مراقبة الخلل البصري في المرضى الذين يعانون BBS إيواء طفرة M390R (27).
يحتوي الدماغ أيضا العديد من الخلايا المهدبة. أهداب الخلايا العصبية هي امتحركة ويعتقد أنها تعمل في chemosensation وmechanosensation (28). خلايا البطانة العصبية تبطن البطينات الدماغية تمتلك العديد من أهداب متحركة وتسهيل تداول CSF من خلال البطينين (24، 29). في هذه الدراسة، لاحظنا BBS نموذج الفأر النمط الظاهري الذي قد يكون نتيجة لالشاذة بطانية عصبية التشكل أهداب الخلية و / أو وظيفة. وأدت خسارة Bbs1 ظيفية، Bbs2، Bbs4، أو Bbs6 في توسيع حاد في البطينات الجانبية، وإلى درجة أقل، وتضخم البطين الثالث، رقيق من القشرة الدماغية في المنطقة الذيلية من الدماغ، والحد من حجم الحصين والجسم المخطط. أحد التفسيرات لهذا النمط الظاهري هو أن ضمور المخ أو تطوير غير مكتملة النتائج أنسجة المخ في التعويضي توسيع السابقين الخلاء من البطينين. وثمة بديل أكثر ترجيحا هو أن ضغط من القشرة الدماغية، الحصين، ويمكن أن يكون الجسم المخطط لها تأثير ثانوي من البطينين الموسع. أظهر الفحص الدقيق لأهداب الخلية بطانية عصبية تبطن البطين الثالث الموسع في Bbs1 M390R الفئران knockin كل من أهداب ممدود وأهداب مع المناطق البعيدة تورم، مما يشير إلى هذه التشوهات تكمن وراء النمط الظاهري الدماغ.
وقد أظهرت الدراسات التي أجريت على عدد من نماذج الماوس خروج المغلوب أن العيوب الهدبية في خلايا البطانة العصبية يمكن أن يؤدي إلى استسقاء الرأس، وهي حالة تتميز تدفق ضعف CSF، CSF الإنتاج الزائد، و / أو عدم كفاية امتصاص CSF (30). في الحالات الشديدة، وهذا يمكن أن يؤدي إلى ضغط من القشرة المخية والمخيخ والرأس على شكل قبة الموسع. في الفئران، وقد ارتبط تطور استسقاء الرأس مع عيوب في البروتينات المرتبطة مصفوفة الغشاء الهدبي (نابا / hydin)، الهدبية المرتبطة الخيط المحوري البروتينات (hydin / Spag6، Mdnah5)، وintraflagellar (IFT) الأجهزة (بولاريس)، و الجينات الأخرى اللازمة لتكون الأهداب، مثل Rfx3 عامل النسخ (30، 31). ومزيد من التحليل للBBS فئرانا معدلة وراثيا تساعد على تحديد الأحداث الأولية التي تؤدي إلى تطوير استسقاء مثل معوقات تدفق السائل النخاعي، وتغير في الضغط داخل الجمجمة، وجود الدماغي القناة تضيق. وثائق من العيوب neuroantomical في المرضى الذين يعانون BBS بواسطة تصوير الدماغ محدودة. ذكرت دراسة حديثة من ثلاثة مرضى مع ميزات BBS تشبه دليل على ضمور الدماغ القشرية، وضمور المخيخ، الأفقي توسيع البطين، الصدغي الجداري وتضخم الفص، وصغر الرأس (32). ومع ذلك، كان دليلا الجيني للطفرات BBS محدود أو غير متوفر. وهناك ارتباط شامل لBBS الوراثي المريض والنمط الظاهري تشريحي عصبي تكون ضرورية لمواصلة استكشاف العلاقة بين النتائج تشريحي عصبي الإنسان والفأر نموذج لدينا.
مؤخرا، تم العثور على BBS1 ليكون عنصرا من عناصر مجمع بروتين يسمى BBSome (16). الزميلة BBS1 مع رابين 8، وهو عامل الصرف guanosyl للراب 8، والمعروف عن الاتجار حويصلي. استنزاف BBS1 في الخلايا RPE مثقف تتأثر تكون الأهداب عن طريق التداخل مع الاتجار الغشاء. في الدراسة الحالية، تم العثور على ترتيبات سليمة من الأنابيب الدقيقة axonemal في نوعين مختلفين من أهداب، متحركة وامتحرك، في اثنين من أنواع مختلفة من الخلايا في Bbs1 M390R الفئران knockin. وبناء على هذه النتائج، Bbs1 قد لا تكون هناك حاجة لالعادي بشكل صارخ هيكل axonemal أنيبيب. بدلا من ذلك، الطفرة M390R قد يؤثر سلبا على الانتهاء من التجمع أهداب و / أو وظيفة. وهذا يتفق مع موقع M390R تحور في بروتين عزر مثل WD40 أن ثبت أن تشارك في الاتجار حويصلي، بين الوظائف الخلوية الأخرى (17).
في الختام، أثبتت نماذج الماوس BBS أن تكون أدوات قيمة لدراسة الفيزيولوجيا المرضية لBBS. العديد من الظواهر دراستها حتى الآن يبدو أن ذات الصلة أهداب. في هذه الدراسة، فإننا نقدم دليلا على وجود النمط الظاهري تشريحي عصبي غير موصوف سابقا (ventriculomegaly) الذي يظهر أن سببها خلل أهداب الخلية بطانية عصبية. واصلت استخدام نماذج الماوس BBS في الدراسات الفنية إضافة إلى فهمنا للcilia- والجوانب المتعلقة noncilia من الفوضى.

القسم السابق القسم التالي

طرق

جيل من Bbs1 M390R / M390R Knockin الفئران.

تم استخدام PCR لتضخيم 5 'و 3' مناطق الجين Bbs1 من 129 / SVJ الحمض النووي الجيني التي تم استنساخها في استهداف pOSDUPDEL ناقلات (التي تقدمها O. سميثيز، جامعة نورث كارولاينا في تشابل هيل). تم electroporated ناقلات خطي إلى R1 الجذعية الجنينية (ES) خلايا (129 × 1 / SvJ3 129S1 / سيفرت). تم فحص الحيوانات المستنسخة مقاومة للG418 بواسطة PCR لتحديد Bbs1 -targeted خطوط الخلايا ES. واستخدمت اثنين من خطوط الخلايا ES لإنتاج الوهم. تم التنميط الجيني لالفئران عن طريق PCR باستخدام بادئات أن كلا يحيط وكانت الداخلية للمنطقة المستهدفة من هذا الجين. جميع الدراسات انضمت إلى المبادئ التوجيهية الموضوعة لرعاية واستخدام حيوانات التجارب وتمت الموافقة من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان من جامعة ولاية ايوا.

عزل الحمض النووي الريبي وشمال تحليل وصمة عار.

تم عزل الحمض النووي الريبي مجموع من Bbs1 العقول التحكم الماوس متحولة ويقابل الشيخوخة 3 أشهر، electrophoresed، نشف، والمهجنة كما هو موضح (33). وكان المسبار 400-BP Bbs1 كدنا] من الإكسونات 2 إلى 6. تم تجريده من لطخة من النشاط الإشعاعي وreprobed مع β الأكتين كعنصر تحكم التحميل.

اختبار الهيمنة الاجتماعي، اختبار شمي، قياس ضغط الدم، معدل ضربات القلب، وآخر.

أجريت هذه الاختبارات كما هو موضح (18، 19، 21).

تحليل النسيجي من الفئران Bbs1 M390R Knockin.

وقد أجريت الهيماتوكسيلين / يوزين تلطيخ العين والخصيتين من Bbs1 متحولة والعمر المتطابقة الضوابط عمرها 6 أشهر كما هو موضح (18). تم التقاط الصور باستخدام أوليمبوس BX-41 المجهر مع الكاميرا الرقمية SPOT-RT.
(ن = 3) والحيوانات التحكم (ن = 3) وأجريت دراسات مورفولوجية الدماغ من Bbs1 الحيوانات متحولة القديمة 6 أشهر 3.5- إلى خارج كما هو موضح (34). كانت ملطخة الستين إلى 100 ميكرون مسلسل أقسام الاكليلية مع محايد الأحمر وتصويرها مع stereomicroscope أوليمبوس SZX12.
TEM.

الميكروسكوب الالكتروني من Bbs1 العقول متحولة القديمة 8 أشهر 7- ل(ن = 3) والعقول التحكم الماوس العمر المتطابقة (ن = 3) تم الحصول عليها كما هو موضح في المرجع. 33. وقد تم الحصول على الميكروسكوب الإلكتروني لا يقل عن ثلاثة المسوخ Bbs1 وشبكية العين السيطرة العمر المتطابقة من مختلف الأعمار كما هو موضح في المرجع. 26.

تخطيط كهربية الشبكية.

أجري تخطيط كهربية الشبكية على Bbs1 M390R الفئران knockin من العمر 11 أسابيع (ن = 6) والعمر كعينة ضابطة (ن = 5) كما هو موضح في SI النص.

الوزن، والشحوم، واستهلاك الأغذية التحليلات.

ومقارنة الاستهلاك الغذائي من قفص فردي Bbs1 الحيوانات متحولة مع متغايرة والبرية من نوع الضوابط 8-18 أسابيع من العمر باستخدام متوسط ​​11 حيوانات في كل مجموعة. تم تسجيل الوزن بداية الأسبوعية عند الفطام. لتحديد أنسجة الدهون الفردية للفئرانا معدلة وراثيا (ن = 6)، والبرية من نوع الفئران (ن = 6)، تم تشريح مستودعات الدهون المختلفة في وفاة وزنه.

اللبتين الفحص.

وقد تم تحليل تعميم مستويات اللبتين في الدم التي تم جمعها من الكبار Bbs1 فئرانا معدلة وراثيا الفئران (ن = 9) والسيطرة (ن = 9). تم الحصول على البلازما بواسطة الطرد المركزي الدم في 2040 × ز لمدة 8 دقائق. وقد تم قياس تركيز هرمون الليبتين الفئران وكالة ريا باستخدام طقم المتاحة تجاريا (كريستال علم).

التصوير بالرنين المغناطيسي والكمي لفات والدماغ البطينين.

التصوير من الدهون في الجسم والدماغ من Bbs1 M390R من العمر 6 أشهر 3.5- إلى knockin الفئران الفئران (ن = 3) والسيطرة (ن = 3) من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي أجري كما هو موضح في SI النص. وقد تم قياس حجم البطينات الدماغية باستخدام يماغيج البرمجيات (المعاهد الوطنية للصحة).

تخطيط صدى القلب.

تم إجراء تخطيط صدى القلب ثنائي الأبعاد على التحكم القديمة 6 أشهر 3- لوBbs1 M390R الفئران knockin (5-10 الفئران في كل مجموعة)، كما هو موضح في نص SI (35، 36).

 

[رافت ابراهيم]

 

http://www.pnas.org/content/106/6/1820.full

متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هي ciliopathy الموروثة المرتبطة عادة مع السمنة المفرطة، ولكن لا تزال الآلية الكامنة وراء افتراضية ويقترح عموما أن يكون الهرموني العصبي المنشأ. في هذه الدراسة، وتبين لنا أنه في حين nonciliated وpreadipocytes انتشارها أو الخلايا الشحمية ناضجة في الثقافة، وهو هدب الأساسي النموذجي هو موجود في التفريق preadipocytes. هذا هدب عابر يحمل مستقبلات WNT والقنفذ الممرات، وربط هذه العضية لمسارات التنظيمية التي سبق وصفها لتكون الشحم. وتبين لنا أيضا أن BBS10 وBBS12 البروتينات الموجودة داخل الجسم القاعدية من هذا هدب الابتدائي وتثبيط التعبير عنها يعوق تكون الأهداب، ينشط الجليكوجين سينسيز كيناز 3 المسار، ويدفع بيروكسية تنشيط مستقبلات ناشر تراكم النووي، وبالتالي تفضيل تكون الشحم. وعلاوة على ذلك، الخلايا الشحمية المستمدة من الخلايا الليفية الجلدية BBS-المرضى في الثقافة المعرض الميل العالي لتراكم الدهون بالمقارنة مع الضوابط. هذا يوحي بقوة بأن الخلل الأساسي الطرفية من تكون الشحم يشارك في التسبب في السمنة في BBS.

• تكون الشحم
• هدب الأساسي
• ciliopathy
• بدانة

أصول السمنة الإنسان معقدة ودراسة أعراض السمنة ورثت هي ذات أهمية كبيرة في تحديد مسارات معينة قد تكون متورطة أيضا في أشكال أكثر شيوعا. متلازمة بارديه-بيدل (BBS)، وهو اضطراب وراثي جسمي مقهور مع عدم التجانس nonallelic واسعة، يعرف أساسا من السمنة، والفشل الكلوي، تنكس الشبكية وضعف الإدراك، وpolydactyly (1 ⇓ - 3)، وارتبط وجود عيب في مستوى البيولوجيا هدب الأساسي. وهدب الأساسي هو عضية القائم على أنيبيب أن يبرز من سطح كل الخلايا البشرية تقريبا، بوصفها هوائي تشارك في خارج الخلية نقل الإشارة، تورط المسارات البيولوجية الكبرى مثل مجنح (WNT) والقنفذ (4، 5). وقد أبرزت أهميتها مؤخرا من قبل عدد متزايد من الاضطرابات الوراثية المتعلقة العيوب الهدبية (6، 7)، مما يدل على وظائف نسيجي واسعة النطاق لهذه العضية. BBS هو ciliopathy رمزية مع 12 الجينات التي تم تحديدها حتى الآن (BBS1-BBS12)، والتي BBS1، BBS10، وBBS12 وبشكل تراكمي تم العثور عليها تحور في أكثر من 50٪ من المرضى (1). السمنة هي سمة أساسية من هذا المرض، الذي لا يزال المرضية الهدبية إلى توضيح (8). فرضية وجود عيوب في مهدبة الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي (9 وقد تم اكتشاف) التي تنظم تخزين الدهون واكتسب الدعم الأخير من دراسات النماذج الحيوانية (10 ⇓ - 12). علاوة على ذلك، فقد وصفت خلية شحمية أن تكون خلية nonciliated (13) وليس المشار إليها في قائمة الخلايا المهدبة (http://www.bowserlab.org/primarycilia/cilialist.html)، آثار مباشرة من هذه الخلية في التسبب في السمنة BBS المصاحب تمت، حتى الآن، لم يتم التحقيق فيها.
وتستمد الخلايا الشحمية من خلايا السلائف الوسيطة التي، عندما تصبح ملتزمة preadipocyte النسب، إما أن تبقى نائمة أو الخضوع التمايز النهائي في الخلايا الشحمية ناضجة في عملية وصفت بأنها تكون الشحم (14). في هذا مفترق طرق، عدة مسارات تقلد بعضها البعض: لantiadipogenic WNT وسمو مسارات هي مثبطات قوية من تكون الشحم الذي الأنشطة تحتاج إلى قمع من قبل الخلايا يمكن الخضوع التمايز النهائي، في حين أن بيروكسية تنشيط ناشر مستقبلات γ (PPARγ) وCCAAT البروتينات -enhancer ملزم (ج / EBPα، -β) هي قوية العوامل المؤيدة للمكون الشحم (15 ⇓ - 17). في الواقع، فمن الواضح الآن أن PPARγ هو المنظم الرئيسي لتكون الشحم لأنها قادرة على تحفيز مستويات طبيعية من الدهون تمايز الخلايا في الخلايا التي تفتقر إلى C / EBPα، في حين C / EBPα ليس لديه القدرة على إحداث تكون الشحم في غياب PPARγ (18) . تحتفظ يشير WNT وpreadipocytes في حالة غير متمايزة، وتثبيطه كافية للتسبب عفوية تكون الشحم (19). سمو يشير أيضا يمنع خلية شحمية التمايز، ولكن على عكس القمع الكلي WNT، وقد وصفت سمو يشير إلى أن تخفض فقط خلال التمايز مكون الشحم مع المستويات التي يمكن اكتشافها موجودة في الخلايا الشحمية الناضجة (20، 21). هذا التنظيم إلى أسفل ليست كافية لتحريك التمايز خلية شحمية، الأمر الذي يجعل WNT يشير إلى مسار تنظيمي أكثر قوة من تكون الشحم مقارنة سمو الإشارات.
الجليكوجين سينسيز كيناز 3 (GSK3) هي أيضا المنظم الرئيسي لتكون الشحم (22)، وقمع من قبل WNT (19، 23). في الواقع، عندما مسار WNT نشطا، هو المعطل GSK3 من خلال الفسفرة وغير قادر على إضافة الفوسفات بيتا catenin. وهذا يؤدي إلى النبات النووي β-catenin، الذي يقمع التمايز. في المقابل، في حالة عدم وجود إشارات Wnt، شكل unphosphorylated من GSK3 يزداد، التي phosphorylates بيتا catenin استهدافها لتدهور بروتين (24). ويرتبط هذا الانخفاض في النووي β-catenin مع تراكم النووي PPARγ. على الرغم من أنها راسخة بأن WNT وسمو مسارات يلعبون الأدوار التنظيمية الرئيسية في تكون الشحم، و، على حد علمنا، لم تحدد توطين الخلوية الدقيق للمستقبلات يناظرها في preadipocytes.
اقتربنا من التسبب في السمنة في BBS من خلال التحقيق في دور المتعلقة أهداب البروتينات BBS في علم الأحياء خلية شحمية. في الواقع، وقد ذكرت والتنظيم يصل العديد من الجينات BBS خلال المرحلة المبكرة من التمايز مكون الشحم في الثقافة مؤخرا (25). في هذه الدراسة ركزنا على 2-مثل chaperonine البروتينات BBS التي حددناها في الآونة الأخيرة: BBS10 (26) وBBS12 (27). هذا أدى بنا إلى اكتشاف تشكيل عابرة من هدب الأساسي الذي يحمل WNT وسمو المستقبلات، خلال preadipocyte التمايز. تثبيط BBS10 وBBS12 التعبير يضعف هذا تكون الأهداب وينشط مسارات proadipogenic تورط GSK3 وPPARγ. وعلاوة على ذلك، وذلك باستخدام الخلايا الشحمية المستمدة من الخلايا الليفية الجلدية BBS-المرضى، كنا قادرين على إظهار زيادة تراكم الدهون في الخلايا الشحمية ومستويات اللبتين أعلى يفرز مقارنة للسيطرة على الخلايا الليفية.

القسم السابق القسم التالي

النتائج

التعريب الخلوي للBBS10 وBBS12 البروتينات.

كما لم تتسم BBS10 وBBS12 البروتينات حتى الآن، أثيرت أرنب الأجسام المضادة التي تكشف في البقع الغربية العصابات واحدة من الحجم المتوقع (لا تظهر البيانات). كنا لهم لدراسة توطين الخلايا من البروتينات الذاتية 2. الكلى الخلايا الظهارية أنبوبي تمثل نموذجا محددة جيدا ومعترف بها لخلايا مهدبة (28، 29)، وعلاوة على ذلك، خلل في الكلى هو ميزة أساسية أخرى في المرضى الذين يعانون BBS (30، 31). اختبرنا توطين BBS10 وBBS12 في الخلايا البشرية الأولية الكلى الداني أنبوبي الظهارية (hRPTEC). عندما كانت تزرع هذه الخلايا لالتقاء، وimmunolabeled هدب بهم بسهولة باستخدام مكافحة الأسيتيل α تويولين، مع الجسم القاعدية رؤيتها بوضوح في قاعدة هدب (الشكل 1 A). أظهر مناعي من BBS10 وBBS12 البروتينات أن كلا من البروتينات المترجمة إلى الجسم القاعدية من هدب الأساسي. وهكذا، يبدو أن هذه البروتينات للمشاركة في نفس الترجمة كما ذكرت لBBS6 (32) الذي ينتمي إلى نفس العائلة الفقاريات معينة من البروتينات مثل chaperonin (27). هذا التعريب وبالتالي أكثر تقييدا ​​من تعريب من البروتينات BBS أخرى تابعة لمجمع BBSome، والتي توجد أيضا في هدب (33، 34). في الخلايا الشحمية ناضجة المستمدة من preadipocyte الإنسان الأبيض (HWP) [SI النص والشكل. S1]، وتركزت BBS10 وBBS12 البروتينات في 2 نقطة محورية colocalizing مع centrioles المسمى γ تويولين، كما هو مبين في الصور المدمجة (الشكل 1 B).

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 1.

توطين BBS10 وBBS12 البروتينات في الخلايا الظهارية الكلى والخلايا الشحمية ناضجة. (A) مهدبة hRPTEC الملون لهدب (الأسيتيل α تويولين، α-حوض) وBBS10 أو BBS12. هدب الابتدائي والجسم القاعدية (يسار). تم الكشف عن BBS10 وBBS12 البروتينات المجاور للنواة (الأوسط) والمترجمة في الجسم القاعدية (الحق، اندمجت الصور). (B) ناضجة الخلايا الشحمية الملون لcentrioles مع γ تويولين (γ-حوض) وإما BBS10 أو BBS12. BBS10 وBBS12 هي بروتينات مريكزي. (أشرطة النطاق، 5 ميكرون).

مهدب التفريق Preadipocytes.

لتحليل التعبير عن BBS10 وBBS12 البروتينات أثناء تكون الشحم، ونحن مثقف وHWP لالتقاء كامل (D0) في النمو preadipocyte المتوسطة، ثم تحولت إلى preadipocyte التمايز المتوسطة على مدى 3 أيام، يعقبه تغيير النهائية لمتوسطة خلية شحمية التغذية، مما يؤدي إلى أن تنضج الدهون تراكم الخلايا الشحمية. تم الكشف عن مستويات التعبير أقصاها BBS10 وBBS12 البروتينات في الأيام الأولى 2 التمايز مكون الشحم، يليه انخفاض صافي اعتبارا من يوم 4 للوصول إلى انخفاض مستويات التعبير القاعدية (الشكل 2 A). وtransporter4 الجلوكوز، GLUT4، وكان يستخدم كمؤشر مكون الشحم، أعرب فقط في الخلايا الشحمية ناضجة، لإظهار أن التعبير BBS انخفض تدريجيا مع الإجراء من تكون الشحم. ويبدو أن هذا نمط التعبير وبالتالي مماثل إلى الوضع مرنا التعبير التي سبق وصفها للجينات BBS أخرى (25). تعبير أعلى من البروتينات الهدبية أثناء تكون الشحم دفعتنا لاختبار وجود هدب في 3 مراحل مختلفة: subconfluent يقسم preadipocyte، متموجة preadipocyte الموافق التعبير الأقصى من BBS10 وBBS12، وخلية شحمية ناضجة مليئة قطرات الدهون (الشكل 2 B ). ومن المثير للاهتمام، تم الكشف عن أي هدب في preadipocytes subconfluent وخلية شحمية ناضجة، لكنه كان حاضرا في preadipocyte-التفريق متموجة. تم فحص نفس 3 مراحل الخلوية بواسطة المجهر الإلكتروني، مؤكدا أن النتائج التي تم الحصول عليها عن طريق وضع العلامات المناعي (الشكل 2 C). كشف المجهر انتقال الإلكترون بنية نموذجية التركيبية من هدب الرئيسي في preadipocyte التفريق مع centrioles 2، 1 في قاعدة هدب في الجسم القاعدية (الشكل 2 D)، وجود قطرات الدهون. في أعلى التكبير، والخيط المحوري ينظر المنبثقة عن مريكز في الجسم القاعدية، التي يمكن عدها إلى 9 + 2 الحلل على المقطع العرضي للهدب (SI النص والشكل S2 C).

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 2.

يصل تنظيم BBS10 وBBS12 البروتينات وجود عابر هدب الأساسي في تكون الشحم في وقت مبكر. (A) BBS10 ومستويات البروتين BBS12 أثناء تكون الشحم. كانت HWP مثقف لD0 في النمو preadipocyte المتوسطة. وكان المستحث التمايز، وكانت immunoblotted مقتطفات الخلوية في النقاط الزمنية المشار إليها. يتم التعبير عن BBS10 وBBS12 البروتينات الحد الأقصى في التمايز في وقت مبكر. الجلوكوز الناقل 4 (GLUT4، 45kDa) بمثابة علامة مكون الشحم وβ تويولين بمثابة تحكم التحميل. (B) (من اليسار إلى اليمين) المتكاثرة preadipocytes، متموجة التفريق preadipocytes، الخلايا الشحمية ناضجة الملون لهدب. لوحظ هدب الأساسي حصرا في التفريق preadipocyte. (أشرطة النطاق، 5 ميكرون.) (C) الممثل الإلكتروني الماسح الصور المجهرية من نفس 3 مراحل. هدب يمكن ملاحظته على preadipocyte التفريق (الشرق، السهم) وتغيب في preadipocyte وخلية شحمية ناضجة بشكل واضح. (أشرطة النطاق، 10 ميكرومتر.) (D) الكترون صور مجهرية تظهر هدب مع مريكز في قاعدة (السهم)، axonemes داخل هدب. أستريكس يشير إلى قطرات الدهون داخل الخلايا. وتظهر اللوحة اليمنى اثنين من centrioles (السهام). واحد مريكز المعينين في الجسم القاعدية لدعم axonemes. (شريط مقياس، 1 ميكرون).

توصيف هدب الابتدائية أثناء تكون الشحم.

BBS1، واحدة من الجينات 2 تحور في أغلب الأحيان في المرضى، رموز وحدة فرعية من بروتين معقد BBS وصف مؤخرا، وBBSome، ويموضع داخل هدب الابتدائي (33). نحن التحقيق سواء BBS1 والبروتينات مثل chaperonin 2 درس هنا تتقاسم هذه نفس توطين الخلوية في preadipocyte التفريق. نحن costained في خلية شحمية التفريق للهدب وBBS1، BBS10، أو BBS12. تم الكشف عن BBS1 على طول هدب خلية شحمية (الشكل 3 أ) فيما احتفظ BBS10 وBBS12 وحظ توطين الخلوي في الخلية الدهون unciliated، تبقى مرتبطة إلى مريكز في الجسم القاعدية من هدب الأساسي (الشكل 3 B و C). في الظهارة الكلى، وهدب الأساسي المرافئ مستقبلات لمسارات مثل WNT وسمو (35)، الذي يشير تعتمد على النقل intraflagellar الأصيل (36). لذا نحن اختبار إذا كان التفريق هدب الأساسي preadipocyte يمكن أن المتورطين في هذه الممرات. أجرينا مناعي مستقبلات WNT استخدام أجسام مضادة ضد حاتمة المشتركة بين Fzzl مستقبلات 1-10 (3 الشكل D). تم العثور معين Fzzl immunolabeling في توطين في هدب. بطريقة مماثلة، لاحظنا وجود على هدب من مملس (SMO)، ومستقبلات المشاركة في سمو الإشارات (الشكل 3 E) وكذلك Patched1 (لا تظهر البيانات)، مما يشير إلى الدور المحوري للإشارة المرتبطة هدب في برنامج مكون الشحم.

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 3.

خلية شحمية البروتينات هدب المصاحب. و immunostained التفريق HWP لهدب وBBS1، BBS10، BBS12، Fzzl1-10، وSMO. تظهر لوحات غادر هدب، تظهر لوحات المتوسطة توطين البروتين والألواح الصحيحة الصور المدمجة. تم الكشف عن (A) BBS1 في جميع أنحاء هدب. يتم ترجمة BBS10 وBBS12 في الجسم القاعدية (B) و (C)، على التوالي. ترتبط البروتين Fzzl (D) وSMO (E) أيضا إلى هدب. (أشرطة النطاق، 5 ميكرون).

BBS10 وBBS12 تؤثر تكون الأهداب ومكون الشحم مسارات.

للتحقيق في الآثار المترتبة على BBS10 وBBS12 البروتينات في خلية شحمية تكون الأهداب عابرة، ونحن ترسيتها التعبير عنها باستخدام الخلوي تسليم الشبح رني. وقد حققت خفضا قويا من BBS10 وBBS12 محتويات البروتين في متموجة preadipocytes D0 بعد العلاج مع الكلمات المشتركة رني (مختلفين رني للأعطى كل الجينات نتائج مماثلة) (الشكل 4 أ و ب). أدى تثبيط BBS10 وBBS12 التعبير في انخفاض كبير في عدد الخلايا المهدبة مقارنة للسيطرة على الخلايا رني المعالجة (الشكل 4 C و D). لأن كلا BBS10 وBBS12 هي بروتينات chaperonine مثل وكلاهما المحلية في مريكز، تساءلنا ما إذا كان أحد في حاجة الآخر للتوطين في مريكزي. أجرينا المناعي للBBS12 في الخلايا BBS10 المحرومين وللBBS10 في الخلايا BBS12 حرمان (الشكل 4 E و F) ولا فرق في BBS10 توطين لوحظ بعد الحرمان BBS12 أو العكس بالعكس.

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 4.

تشكيل هدب ضعف أثناء تكون الشحم على BBS تدق إلى أسفل. (A) و transfected تسعين في المئة preadipocytes متموجة وتربيتها لمدة 4 أيام في نمو preadipocytes المتوسطة. بعد أربعة أيام، تم إجراء تحليل للطخة مناعية لBBS10 على السيطرة transfected الدوبلكس رني (متوسطة ومنخفضة سلبي تحكم العالمي الشبح رني) (حارات 1 و 2 على التوالي) وعلى BBS10 رني خلايا preadipocyte متموجة ضربة قاضية (BBS10 الدوبلكس 1 و 2) (SI طرق والممرات 3 و 4 على التوالي). تم الحصول على تخفيض كبير في BBS10 مستوى البروتين. كان يستخدم لمكافحة β-تويولين كما تحكم التحميل. والمعطل (B) BBS12 بطريقة وخلية مماثلة lyzates تحليلها من قبل immunoblotting (تم تحميلها الممرات 1 و 2 مع مقتطفات الخلوية من المتوسطة والمنخفضة الشبح تحكم العالمي رني الخلايا المصابة بالعدوى بالنقل السلبية والحارات 3 و 4 تتوافق مع تلك من الخلايا المصابة بالعدوى بالنقل مع BBS12 الدوبلكس 2 و 3). وقد لوحظ أيضا انخفاض كبير في مستوى BBS12. (C) BBS10 أو BBS12 إسكات لمنع تكون الأهداب. بعد أربعة أيام رني ترنسفكأيشن، تم تقييم وجود أهداب. وتظهر الصور التمثيلية للBBS10، BBS12، والخلايا السيطرة رني transfected. السهام تشير إلى هدب الأساسي. تم احتساب هذا هو، (عدد أهداب / العدد الكلي للنواة) × 100٪ وتآمر ن = 550 لكل من 3 تجارب مستقلة: (شريط مقياس، 40 ميكرون.) (D) النسبة المئوية للخلايا مهدبة. تم الحصول على تخفيض كبير في الخلايا المهدبة (مراقبة مقارنة BBS10: P = 0.001 والسيطرة مقارنة BBS12: P = 0.003). أظهرت (E) Immunolocalization من BBS12 في preadipocytes BBS10 المحرومين التي التعريب مريكزي من البروتين BBS12 لم يتأثر في غياب BBS10. كان (مقياس شريط، 5 ميكرون.) (F) وبطريقة مماثلة BBS10 توطين مريكزي أيضا يتأثر في preadipoctes BBS12 المحرومين. (شريط مقياس، 5 ميكرون).

ثم اختبرنا ما إذا BBS10 وBBS12 نهدم تؤثر على المنظمين الرئيسيين لتكون الشحم كما GSK3، بيتا catenin، وPPARγ على أساس الإجراء التجريبي هو مبين في مخطط (SI النص والشكل S3). وأجري الكشف المناعي كل من الأشكال النشطة الخاملة وunphosphorylayed فسفرته من GSK3β الإسوي في preadipocytes بها. على BBS10 وBBS12 تعطيل، وزادت النموذج النشط unphosphorylated من GSK3 مقارنة السيطرة transfected الخلايا (الشكل 5 A و B لELISA الكمي). GSK3 نشط يقمع بيتا catenin تراكم النووي (24). ولذلك تم عزل حشوية وكسور النووية من preadipocytes متموجة بعد BBS10 وBBS12 تعطيل وتحميلها على جل للمناعي. تم الكشف عن المحتوى العالي من البروتين النووي β-catenin في حارة السيطرة مقارنة BBS10 والممرات BBS12 تدق إلى أسفل (الشكل 5 C، الحق). تم اختبار الفصل الفعال بين الكسور النووية وحشوية لطخة غربية باستخدام هيستون H3 كعلامة التحكم (SI النص، انظر الشكل S1 E و F.). في الواقع، تم الكشف عن هيستون H3 فقط في جزء النووي، مما يدل على فصل جيد من الكسور. يصاحب ذلك في الحد من النووي β-catenin، وتثبيط BBS10 وBBS12 التعبير التي يسببها تراكم النووي أعلى من PPARγ في التفريق preadipocytes مقارنة مع الخلايا السيطرة (الشكل 5 D). وقد أكد هذا التأثير عن طريق تحليل لطخة غربية (الشكل 5 E). ويرافق زيادة مستوى PPARγ بواسطة إعادة توزيعه في نوى، والتي تظهر أكثر تجانسا من الخلايا التي تعبر عن المستويات العادية من BBS10 وBBS12 البروتينات.

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 5.

ويفضل تكون الشحم في الخلايا الشحمية BBS المحرومين. (A) صور المناعي التمثيلية للكشف عن فسفرته GSK3β نشط (GSK3β-P) وunphosphorylated GSK3β تنشط في preadipocytes التفريق بعد العلاج رني المشار إليها. وقد لوحظ زيادة في unphosphorlated GSK3β بعد تعطيل أي من BBS10 أو BBS12. (أشرطة النطاق، 5 ميكرون.) (B) الكمي لالإسوي GSK3β النشط ELISA. وقد تم الحصول على الزيادات بين 20 و 35٪ في نشطة GSK3β بعد BBS10 (حارة 2) أو BBS12 (حارة 3) نهدم مقارنة للسيطرة على رني (حارة 1). (ن = 3؛ مراقبة مقارنة BBS10: P = 0.007 والسيطرة مقارنة BBS12: P = 0.013). (C) مناعي من حشوية والنووي β-catenin في preadipocytes متكدسة بعد 24 ساعة ترنسفكأيشن مع السيطرة، BBS10، وBBS12 رني. β-catenin تم الكشف عن بروتين في 94kDa. 1، رني السيطرة transfected. 2، BBS10 رني. 3، BBS12 رني. تم التحقق متجانسة البروتين تحميل (SI النص والشكل S1 D) (D) المناعي لPPARγ في preadipocyte transfected بعد 24 ساعة في التفريق المتوسطة. تم الكشف عن زيادة محتوى PPARγ في BBS10- والخلايا BBS12 رني المعاملة مقارنة بالمجموعة الضابطة. (E) والفرقة في 57 كيلو دالتون تم الكشف عنها من قبل لطخة غربية. 1، رني السيطرة transfected. 2، BBS10 رني. 3، BBS12 رني. وأكدت نتائج طخة غربية لزيادة التعبير PPARγ في الخلايا الشحمية بعد BBS المشار تدق إلى أسفل.

الليفية المستمدة خلية شحمية من المرضى الذين لديهم الميل العالي لتراكم الدهون الثلاثية.

كان المثقف الخلايا الليفية الجلدية من BBS10 وBBS12 المرضى والأصحاء في نمو الخلايا الليفية المتوسطة. لم يلاحظ أي فرق في التشكل بين BBS10- والخلايا BBS12 ناقصة مقارنة البرية من نوع الخلايا السيطرة (الشكل 6 A). في التقاء الكامل، والتفريق بين الخلايا إلى خلايا تراكم الدهون كما هو موضح في طرق SI والشكل. S4. بعد 14 يوما، تم تصور للفجوات الدهون في الخلايا الحية (الشكل 6 B). والدهون الثلاثية داخل الخلايا (37 تم قياس) مستويات في السيطرة والخلايا BBS التي تعاني من نقص وتم التخطيط لمستويات مضان المقابلة (الشكل 6 C). وقد لوحظ زيادة كبيرة في محتوى الدهون الثلاثية في خلايا المرضى BBS مقارنة مع الخلايا السيطرة. يصاحب ذلك إلى زيادة مستوى الدهون الثلاثية الموجودة في الخلايا مع بعضها BBS الجين المعطل، كان هناك مستوى اللبتين أعلى بكثير يفرز في مستنبت تقاس ELISA (الشكل 6 D).

• في نافذة جديدة

• تحميل PPT

تين. 6.

زيادة نسبة الدهون في الخلايا الشحمية المستمدة من الخلايا الليفية المرضى BBS ". (A) صور الممثل من الخلايا الليفية الجلدية الإنسان مع طفرة الجين المشار مثقف في ختان الإناث (SI النص، طرق) لالتقاء كامل قبل تحريض مكون الشحم. كانت ملطخة (مقياس شريط 20 ميكرون.) (B) تراكم الدهون الثلاثية بعد 14 يوما من الثقافة في FDAM مع Adipored الفحص الكاشف. وكانت زيادة الخلايا الفلورسنت ذات العلامات الملحوظة في الخلايا BBS10- وBBS12 تحور (الأوسط واليمين، على التوالي) مقارنة للسيطرة على الخلايا من النوع البري (يسار). (شريط مقياس، 60 ميكرون.) (C) وقد تم قياس مضان المستمدة من الدهون في 572 نانومتر لكل حالة (تابع لالبرية من نوع الخلايا الليفية صحية، BBS10-، والخلايا الليفية BBS12 تحور) وكنسبة مجموع مضان قياس لكل خلية. (ن = 3) (التحكم مقارنة BBS10: P = 0.001 والسيطرة مقارنة BBS12: P <0.001). وقد تم قياس (D) يفرز هرمون الليبتين في مستنبت بواسطة ELISA وأعرب باسم الامتصاصية الكلي في 450 نانومتر لكل خلية. بالتوازي مع زيادة محتوى الدهون الثلاثية داخل الخلايا، تم الكشف عن كميات أعلى من هرمون الليبتين في المتوسط ​​من الخلايا BBS تحور مقارنة بالمجموعة الضابطة الصحية (ن = 3) (التحكم مقارنة BBS10: P = 0.05 والتحكم مقارنة BBS12: P = 0.03).

القسم السابق القسم التالي

نقاش

توضح هذه الدراسة أن هدب الأساسي هو موجود على متكدسة التفريق preadipocyte (SI النص، انظر الشكل S2 ألف وباء). هذه تكون الأهداب هو عفوية عندما يتم التوصل إلى نقطة التقاء الخلوي الكامل و لا يتطلب سحب الدم. في هذا الصدد، وHWP يشبه الخلايا الظهارية الكلوية، والتي تظهر أيضا تكون الأهداب عفوية. ولكن في اختلاف monocilia الكلى، وهو 9 + 0، هدب الأساسي نقلته وpreadipocyte التفاضلي الإنسان لديه 9 + 2 (انظر SI النص والشكل S2 C) هيكل مثل الهدب المحرك امتحرك من خلايا الشعر في القوقعة (38، 39). عابرة 9 + 2 أهداب قد تعمل العضيات التنموية كما في النقاط الرئيسية في تمايز الخلايا في خلية شحمية والهدب المحرك. نماذج الماوس ذكرت لBBS تتكاثر في حالة زيادة الوزن الإنسان (10). علينا التحقق من أن مختلفا-tiating preadipocytes الماوس (خلايا 3T3-L1) ومهدبة أيضا (انظر SI النص والشكل S2 D)، مشيرا إلى أن هذا هو سمة مشتركة في تكون الشحم بين هذه الأنواع 2.
ويرافق الحالة مهدبة عابرة عن طريق التعبير زيادة تحديدها مؤخرا 2 الجينات BBS BBS10 وBBS12، بما يتفق مع النتائج السابقة أن الجينات BBS الأخرى هي أيضا التنظيم أثناء تكون الشحم في وقت مبكر (25). وBBS10 وتظهر BBS12 مريكزي / القاعدية الجسم توطين مثل chaperonine، في حين أن البروتين BBS الأخرى، والتي تشكل جزءا من BBSome، كما تم الكشف عن طول هدب كما يتضح من الكشف BBS1 (انظر الشكل 3). لذا يمكن للمرء أن تعتقد أن BBS10 وBBS12 مطلوبة، استنادا إلى وظيفتها المتوقعة للchaperonine، في المساعدة في تشكيل مكونات الهدبية ولا يشاركون مباشرة في مجال النقل intragellar. كلا BBS10 وBBS12 تظهر ضرورية لتكون الأهداب السليم أثناء تكون الشحم بسبب غيابهم يمنع تكون الأهداب، كما هو مبين في الشكل. 4. ومع ذلك، فإنها لا تحتاج إلى بعضها البعض لتوطين للcentrioles، كما تم الكشف عن أي تأثير على توطين كل منهما بعد ضربة قاضية واحدة أخرى (الشكل 4 E و F). هو سبب متلازمة Alström، وآخر حالة السمنة متلازمات تصنيفها مؤخرا باعتباره ciliopathy، من خلال الطفرات في الجين الترميز ALMS1 للبروتين الهدبية آخر. وقد تبين ALMS1 مؤخرا إلى أن تنظم خلال تكون الشحم (40)، مما يدل على ارتباط بارز بين البروتينات الهدبية وتكون الشحم.
وهدب الأساسي يحمل WNT وسمو المستقبلات، وهي مسارات الإشارات القديمة ومنظمات هامة معترف بها من تكون الشحم. على تثبيط BBS10 وBBS12 تعبير البروتين، وpreadipocyte التفريق يفقد هدب الذي يحمل WNT وسمو مستقبلات. هذا هو على الأرجح السبب في الزيادة الملحوظة في شكل نشط (unphosphorylated) من GSK3β، ويرتبط مع انخفاض في محتوى النووي β-catenin. التوازن GSK3β بوساطة بين β-catenin وتم PPARγ توثيقها مسبقا وتثبيط β-catenin قد يكون لصالح تنظيم ما يصل من PPARγ (17) أن لاحظنا. والمثير للدهشة، وPPARγ الكشف بسهولة سواء عن طريق المناعي وصمة عار الغربية سوى 24 ساعة بعد تحريض مكون الشحم بوساطة تغيير المتوسطة في هذه preadipocytes التفاضلي الإنسان، الذي يبدو أنه يتعارض مع التقارير السابقة التي تبين وجود PPARγ سوى 48 ساعة بعد تحريض تكون الشحم (15، 41، 42). التعبير عن PPARγ وقد درس على نطاق واسع في نماذج الفئران، وخصوصا preadipocytes 3T3-L1، التي تتطلب التوسع نسيلي الإنقسامية قبل أن يتمكنوا من البدء في التعبير عن الجينات المنتجة النمط الظاهري خلية شحمية بما في ذلك PPARγ (43). وهناك فرق كبير موجود بين درس على نطاق واسع 3T3-L1 نموذج preadipocyte وpreadipocyte الإنسان الأساسية المستخدمة في هذه الدراسة، كما preadipocytes الإنسان يمكن المضي قدما من خلال التمايز النهائي دون الانقسام postconfluence (44)، والتي قد تكون مسؤولة عن التعبير سابق من PPARγ بعد مكون الشحم الحث. للتأكد من تأثير proadipogenic من BBS10 والحرمان BBS12، ونحن ترسيتها BBS10 وBBS12 في preadipocytes متموجة وأبقى زرع لهم في وسط النمو preadipocyte والمتوسطة وضعت خصيصا لمنع تكون الشحم، لمدة 48 ساعة قبل تحليل PPARγ التعبير (انظر SI النص و الشكل S2 F). تم الكشف عن PPARγ بسهولة في مقتطف من BBS10- وpreadipocytes BBS12 المحرومين وبقيت لا يمكن الكشف عنها تقريبا في المحللة السيطرة. هذا يثبت أن غياب هدب التالية BBS10 أو BBS12 تعطيل غير كافية لإحداث تكون الشحم، ربما عن طريق تعطيل إشارات Wnt، التي لا يمكن الكشف عن بعد BBS نهدم (لا تظهر البيانات).
على الرغم من knockdowns الجينات مستقرة مفيدة، الخلايا الليفية الإنسان من المرضى الذين يعانون من الطفرات السمات التي تميزت في كثير من الأحيان تمثل أداة لا تقدر بثمن للتحقيق في الأمراض ذات الصلة. هنا، كنا قادرين على إعادة برمجة الخلايا الليفية الثقافة والجلدية من مريضين BBS لخلايا تراكم الدهون معربا عن PPARγ وGLUT4 (انظر SI النص، طرق، والشكل. S4). ومن المثير للاهتمام، خلال ثقافة هذه الخلايا، لم يلاحظ أي اختلاف في نمو الخلايا أو في الجوانب الخلوية الهيكلية (لا تظهر البيانات)، على الرغم من أن وصفت أن BBS6، وغيرها من البروتين مثل chaperonine الأسرة BBS، ومنعت الانقسام السيتوبلازمي ذات العوائد غير طبيعي خلايا متعدد النوى (32). ولذلك قد البروتين BBS6 تمتلك دورا محددا في انقسام الخلايا، التي لا تشارك على حد سواء BBS10 وBBS12. استنادا إلى تأثير وحظ على PPARγ التعبير بعد BBS محدد ضربة قاضية في preadipocytes التفريق، تم قياس محتوى الدهون الثلاثية داخل الخلايا ومستويات اللبتين يفرز، ولوحظ زيادة كبيرة في محتويات الدهون الثلاثية داخل الخلايا في الخلايا BBS تحور مقارنة مع الخلايا السيطرة (انظر الشكل. 6 B-D). ومن المعروف جيدا أن إفراز هرمون الليبتين يرتبط مباشرة إلى السمنة. وقد تم قياس زيادة في إفراز هرمون الليبتين في مستنبت من خلايا BBS تحور مقارنة مع الخلايا السيطرة، إعادة إنتاج النمط الظاهري-لوحظ البشرية من تركيزات عالية تعميم اللبتين.
وقد اقترحت مسارات الفيزيولوجية المرضية التي تؤدي إلى السمنة في المرضى BBS يجب أن تكون متصلة وسط سيطرة الجهاز العصبي من وزن الجسم. مطلوبة البروتينات BBS لتوطين الهدبية السليم في الخلايا العصبية من مستقبلات Mchr1، والمشاركة في تنظيم سلوك التغذية (12). قد تكون لهم علاقة الخلايا العصبية المهدبة طائي في مقاومة اللبتين وصفها مؤخرا في المرضى الذين يعانون BBS وBBS نماذج الماوس خروج المغلوب يعانون من السمنة المفرطة (10، 45). وقد تبين BBS تثبيط الجين في هذه الخلايا العصبية للحد من التعبير POMC، وهو الجين ينشط هرمون الليبتين عبر STAT3 (10). ومع ذلك، هذا التخفيض لا يمكن أن يفسر فقط الزيادة الشديدة في وزن الجسم لأن الفئران مع تعطيل محدد من STAT3 وانخفض لاحقا POMC المعرض التعبير زيادة خفيفة في وزن الجسم الكلي وسوى زيادة 2-أضعاف في لوحة كتلة الدهون (46). النتائج المقدمة في هذه المقالة تشير إلى أن السمنة BBS المصاحب قد يكون له أصل مزدوج: اقترح أصل الجهاز العصبي المركزي (10، 11) جنبا إلى جنب مع الأصل الطرفية عن طريق زيادة تكون الشحم عن طريق تثبيط إشارات Wnt.
المتلازمات الحثل الشحمي هي حتى الآن المتلازمات الوحيدة المتعلقة تشوهات الابتدائية في تكون الشحم. وحتى الآن، لم يتم الإبلاغ السمنة المرتبطة بضعف تكون الشحم، ويعتقد أن زيادة كتلة الجسم لا علاقة مباشرة لتمايز خلية شحمية. قريب جدا ومع ذلك، تساو وآخرون. (47) قدم أدلة لشبكة الغدد الصماء بوساطة الدهون حيث تستخدم الأنسجة الدهنية نفسها lipokines على التواصل مع الأجهزة الأخرى وتنظيم توازن التمثيل الغذائي النظامية. لذا نقترح أن تكون الشحم نفسه أن يشارك في التسبب في السمنة. هذه الفرضية تستدعي المزيد من التحقيقات في الجسم الحي. لمعالجة هذه المسألة، وأن تشريح المعلمات الجزيئية المرتبطة بها، وسوف تستخدم الفئران خروج المغلوب الشرطية لاستهداف تعطيل BBS محدد في الأنسجة الدهنية، والتي سوف تتيح لنا أن نفهم دور معزز تكون الشحم في السمنة BBS التي يسببها.

 

[رافت ابراهيم]

 

 

[رافت ابراهيم]

 

http://diabetes.diabetesjournals.org...5/10/2876.full

متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هو اضطراب في النمو نادر مع الميزات الأساسية للالبدانة في منطقة البطن، واعتلال الشبكية، polydactyly وضعف الإدراك، الكلى والتشوهات القلبية وارتفاع ضغط الدم، ومرض السكري. BBS غير المتجانسة وراثيا، مع تسعة الجينات التي تم تحديدها حتى الآن، والدليل على مواضع إضافية. في هذه الدراسة، أجرينا تحليل تحور في المناطق الترميز والحفاظ عليها من BBS1، BBS2، BBS4، وBBS6 في 48 الأفراد قوقازي الفرنسي. بين 36 المتغيرات التي تم تحديدها، وقد تم اختيار 12 ومرمزة في 1943 مواضيع الحالة الفرنسية القوقاز وnonobese 1299 الرعايا الفرنسيين القوقاز تحكم شخصا غير مصابين بالسكر. وأظهرت المتغيرات في BBS2، BBS4، وBBS6 دليل على ارتباط مع السمنة المشتركة بطريقة تعتمد على العمر، وBBS2 واحد النوكليوتيدات تعدد الأشكال (SNP) يجري المرتبطة بالسمنة الكبار المشترك (P = 0.0005) وBBS4 وBBS6 تعدد الأشكال ارتباطهم السمنة المشتركة مبكرة بداية الطفولة (P = 0.0003) والكبار المشترك السمنة المرضية (0.0003 <P <0.007). تم العثور على جمعية البديل rs7178130 BBS4 لتكون معتمدة من قبل الاختبار اختلال التوازن الإرسال (P = 0.006). كما أظهرت المتغيرات BBS6 الأدلة الاسمية للجمعية مع مكونات الكمية من متلازمة التمثيل الغذائي (على سبيل المثال، دسليبيدميا، ارتفاع السكر في الدم)، والمضاعفات التي سبق وصفها في المرضى الذين يعانون BBS. باختصار، تشير البيانات الأولية لدينا أن التغيرات في الجينات BBS ترتبط مع خطر السمنة المشتركة.

• BBS، متلازمة بارديه-بيدل
• MAF، تردد أليل طفيفة
• SNP، تعدد الأشكال النووية المنفردة
• TDT، اختبار اختلال التوازن انتقال

هو سبب السمنة الشائعة عن طريق التفاعل بين العديد من الجينات والبيئة، مع كل الجين ينتج سوى تأثير معتدل. وعلى الرغم من بعض النجاح باستخدام استراتيجيات الاستنساخ الموضعية (+1 - 3)، وتحديد الجينات قابلية جديدة تشارك في السمنة المشتركة لا تزال مهمة صعبة. متلازمة بارديه-بيدل (BBS؛ OMIM 209900) هو اضطراب في النمو النادر أن تفصل في الأسر على حد سواء وراثي جسمي مقهور الكلاسيكية وسمة digenic. BBS يسلك التجانس السريري كبير من الصفات الست الرئيسية التي تميز بها (4، 5)، والتي هي تقدمية (السمنة، ضمور شبكية العين، وصعوبات التعلم) أو الهيكلي (polydactyly، والتشوهات الكلى والقلب، ونقص الأعضاء التناسلية) (6، 7) . عدم التجانس الوراثي هو واضح من تحديد الطفرات المسببة للأمراض في تسعة جينات BBS، مع BBS1-6 (+8 - 14) وBBS9 (15) التي تم تحديدها من خلال دراسات الربط الوراثية و / أو تحليل الجينومي المقارن وBBS7 (16) وBBS8 (17 ) التي تم تحديدها على أساس التماثل لجينات BBS التي سبق تحديدها. على الرغم من أن الآليات الخلوية التي تكمن وراء BBS لا تزال غير واضحة، هو الآن واضحا أن كل من البروتينات BBS المعروفة هي مكونات الجسيم المركزي و / أو هيئة القاعدية ويكون لها تأثير على النقل الهدبية (18). ومن المثير للاهتمام، والاضطرابات الأخرى المنشأة centrosomal، مثل متلازمة Alstrom (19)، أو اضطرابات centrosomal المشتبه بهم، مثل متلازمة كوهين، مشاركة العديد من الجوانب المظهرية لBBS والسمنة على وجه الخصوص، مما يشير إلى دور هذه البروتينات والعضيات في التسبب في السمنة.
التحقيق من المتغيرات الجينية BBS يحتمل أن تكون مفيدة في تحديد ما إذا كانت تسهم أيضا في السمنة المشتركة لالمبكر بداية السمنة هي أعراض نموذجية من هذه المتلازمة. وقد تبين أن إلزام الناقلين من BBS الطفرات متخالف أكثر من يعانون من السمنة المفرطة noncarriers، دون عرض عديد المظاهر التنموي السمات المميزة لهذه المتلازمة (20). وبناء على هذه الفرضية، وكان مجموعة واحدة التحقيق سابقا مساهمة BBS6 إلى السمنة جينائي في عدد السكان الدنماركي، لكنهم فشلوا في تحديد دور هذا الجين مع السمنة المشتركة (21).
وقد نماذج الفئران جلبت مؤخرا رؤى جديدة في أصل السمنة في المرضى الذين يعانون BBS. وقد أثبتت الدراسات الحديثة أن Bbs2 - / - (22)، Bbs4 - / - (23)، وBbs6 - / - (15) الفئران لديها ملامح الفوضى البشرية وتطوير السمنة مرتبطة بزيادة الاستهلاك الغذائي. وقد لوحظت مستويات اللبتين مرتفعة في Bbs6 - / - الفئران قبل وبعد ظهور البدانة، مما يدل على أن النمط الظاهري السمنة قد تكون تعتمد على اللبتين إشارات الطريق (15).
في هذه الدراسة، ونحن اختبار الفرضية القائلة بأن الأشكال في BBS1، BBS2، BBS4، وBBS6 يشاركون في السمنة المشتركة. لتحديد الدور المحتمل للمتغيرات جينية BBS في السمنة جينائي، ونحن فحص الجينات الأربعة في 48 الفرنسية القوقازيين (24 موضوعا حالة السمنة و 24 nonobese الضابطة شخصا غير مصابين بالسكر). والأشكال الشائعة المتكررة النووية المنفردة (النيوكلوتايد)، أي تردد أليل القاصر (MAF)> 5٪، ومرمزة في القوقازيين الفرنسية السمنة التي تتكون من 627 البالغين البدناء، 694 البالغين البدانة المفرطة، و 622 أطفال يعانون من السمنة المفرطة. لتحليل الحالات والشواهد، وتمت مقارنة أليل، الوراثي، والترددات النمط الفرداني مع الترددات في nonobese الضابطة شخصا غير مصابين بالسكر 1299 الفرنسية-القوقازية.

القسم السابق القسم التالي

تصميم البحث وأساليبه

وكانت جميع المواد قوقازي الفرنسي وتم تعيينهم باستخدام حملة الوسائط المتعددة التي يديرها المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي (CNRS)، وقسم التغذية في مستشفى باريس أوتيل ديو، ومعهد باستور دي ليل و في قسم طب الأطفال والغدد الصماء مستشفى جين دي Flandres لل، وكذلك في مستشفى الأطفال في تولوز. لهذه الدراسة، لفيف من 627 فئة لا علاقة لها 1 و 2 البالغين يعانون من السمنة المفرطة (40> BMI> 30 كجم / م 2)، 694 فئة لا علاقة لها 3 البالغين يعانون من السمنة المفرطة (مؤشر كتلة الجسم> 40 كجم / م 2)، و 615 أطفال يعانون من السمنة المفرطة لا علاقة لها (العمر تم تجنيدهم <18 عاما مع BMI> المئين 97th بالنسبة للعمر والجنس)، أي ما مجموعه 1936 حالة المواد (الجدول الملحق الانترنت 1 [متاح في http://diabetes.diabetesjournals.org]). وكان جميع المواد تم فرزها من قبل لطفرات MC4R. بالإضافة إلى ذلك، تم توظيف ما مجموعه 1299 شخصا غير مصابين بالسكر nonobese المواضيع المراقبة الكبار لالتنميط الجيني لدراسة تكوين الجمعيات. وكانت الضابطة المجمعة الكبار لا علاقة لها nonobese غير المصابين بالسكري القوقازيين الفرنسية من ثلاث دراسات منفصلة: مجموعة من 266 فردا (يعني BMI 23.09 ± 2.16 كجم / م 2، متوسط ​​أعمارهم 42.52 ± 4.48 سنة، و 105 من الرجال و 161 من النساء) ومجموعة من 297 تم تجنيدهم الضابطة (BMI 22.93 ± 2.30 كجم / م 2 والعمر 60.70 ± 11.51 عاما، و 123 من الرجال و 174 من النساء) في CNRS ليل و من خلال فلوبايكس-لافينتي فيل سانتيه الدراسة (24). والمجموعة الثالثة 736 الأفراد (BMI 3.79 ± 1.80 كجم / م 2 والعمر 53.47 ± 5.65 سنوات، 293 من الرجال والنساء 443) مختارة من بيانات من دراسة وبائية على دراسة الأنسولين متلازمة مقاومة (دزير). لاختبار اختلال التوازن الإرسال (TDT)، قمنا بتحليل 638 ثلاثيات الفرنسية (اثنين من الآباء والأمهات والأطفال يعانون من السمنة المفرطة واحد) للسمنة الطفولة (الأطفال المتضررين: يعني BMI 4.58 ± 0.18 كجم / م 2، يعني سن 11.28 ± 3.16 سنة)، 435 ثلاثيات الفرنسية مع البدانة في مرحلة البلوغ (BMI 39.25 ± 7.97 كجم / م 2 والعمر 46.65 ± 14.94 عاما)، و 428 ثلاثيات الفرنسية مع الأطفال يتأثر (BMI 21.33 ± 6.64 كجم / م 2 والعمر 28.84 ± 10.18 سنة). وتمت الموافقة على دراسة وراثية من قبل اللجنة الأخلاقية للأوتيل ديو في باريس وCHRU (مركز HOSPITALIER الجهوي الجامعي) في ليل.

الظواهر.

وقد تم قياس الوزن في حالة nonpostprandial ومع المثانة فارغة، وتقرر لأقرب 0.1 كلغ على نطاق وشعاع طبيب القياسية مع موضوع يرتدي فقط في الملابس الداخلية خفيفة وبدون حذاء. وقد تم قياس الطول إلى أقرب 0.5 سم على لوحة الارتفاع القياسي، ومرة ​​أخرى من دون أحذية. تم حساب مؤشر كتلة الجسم كما الوزن بالكيلوغرام مقسوما على مربع الطول بالأمتار. تم الحصول على النتيجة ض BMI وفقا لطريقة كول (25).

عزل الحمض النووي.

تم استخراج الجينوم DNA من خلايا الدم الطرفية باستخدام الصرفة الجينات D50K عدة عزل الحمض النووي (نظم Gentra) وفقا لتعليمات الشركة الصانعة.

التسلسل.

لتسلسل BBS1، BBS2، BBS4، وBBS6، مجموعة فرعية عشوائية من 24 لا علاقة البالغين البدناء الفرنسي من المهووسين مجموعة السمنة الكبار المذكورة أعلاه ومجموعة فرعية من 24 nonobese الفرنسية لا علاقة لها استخدمت الضابطة سوي سكر الدم. وقد صممت ما مجموعه 92 المتداخلة شظايا PCR لتغطية BBS1، BBS2، BBS4، والجينات BBS6، بما في ذلك الإكسونات، وهي منطقة المروج معقولة 1 كيلوبايت المنبع من بداية اكسون 1، ومنطقة 1 كيلو بايت المصب من نهاية اكسون الماضي. والتسلسل شظايا في الاتجاه الأمامي والعكسي. تم تصميم كبسولة تفجير عن هذه الشظايا، وذلك باستخدام Primer3 (www-genome.wi.mit.edu/genome_software/other/primer3.html). والتسلسل الجينات باستخدام الآلي ABI بريزم 3700 المنظم DNA في توليفة مع الكبار صبغ المنهي دورة التسلسل استعداد مجموعة من ردود الفعل (النظم البيولوجية التطبيقية، فوستر سيتي، كاليفورنيا). وأكد تعدد الأشكال وجدت في اتجاه واحد التمهيدي عن طريق عرض حبلا المعاكس. حسبت SNP الترددات أليل من هذه البيانات التسلسل.

التنميط الجيني.

بين 36 المتغيرات التي تم تحديدها من خلال تحليل التسلسل، تم اختيار 12 النيوكلوتايد استنادا إلى نهج SNP علامات موضح أدناه ومرمزة في مجموعة مراقبة حالة وفي الأنساب السمنة، وذلك باستخدام TAQMAN أو SNPlex (النظم البيولوجية التطبيقية) المقايسات. نحن مرمزة 104 موضوعات حالة السمنة و 88 الضابطة شخصا غير مصابين بالسكر nonobese (6٪)، وذلك باستخدام كل من TAQMAN والمقايسات SNPlex، لتقييم مدى التطابق بين أساليب التنميط الجيني مختلفة، ولم نعثر على أي تناقضات.
واعتبر التنميط الجيني لعلامات النجاح إذا يمكن أن يسمى> 85٪ من المورثات. تم تجاهل أي التنميط الجيني لترددات الأليل المتوقعة اختلفت كثيرا عن هاردي واينبرغ، التوازن (P <0.05). لثلاثيات، لم تكن هناك أخطاء المندلية.

التحليل الاحصائي.

قارنا الترددات أليل بين القضية ومراقبة المواد باستخدام اختبار χ 2 واحتساب قيمة P تجريبيا مع أجمة البرنامج. تم ترددات الوراثي ثم تحليلها باستخدام النماذج السائدة والمتنحية. مقارنة النموذج السائد في مجموعة مشتركة من الزيجوت وأصحاب الزيجوت المتماثلة الألائل لأليل نادر مع أصحاب الزيجوت المتماثلة الألائل لأليل المشترك، ومقارنة نموذج المتنحية مجموعة أليل نادرة زيجوت متماثلة الألائل مقابل بقية. للتأكد من أن لم يكن هناك اختلاف بين المجموعات الثلاث التي تتألف المجموعة الضابطة، أليل وراثى الترددات لكل مجموعة كما تم مقارنة من اختبار χ 2 (الجدول 1).
نحن مصممون ترددات النمط الفرداني وقارنوها بين الجماعات، وذلك باستخدام برنامج UNPHASED. قمنا بتقييم تأثير النسخ المتنوعة على نوعي أو كمي الاختلاف سمة، وذلك باستخدام cocaphase البرامج الفرعية وكيو تي المرحلة من UNPHASED. اختبرنا استقلال بالتعاون مع THESIAS البرمجيات (26). كما تنفذ THESIAS خوارزمية توقع-تعظيم والتي تسمح للاختبار احتمال نماذج من تأثير النمط الفرداني في إطار خطي. استخدمنا هذا البرنامج لاختبار ما إذا كان تأثير كل SNP على حالة البدانة مستقلة عن تأثير المتغيرات المرتبطة بشكل كبير وحدها.
وقد تم تحليل الإرسال من الأليلات باستخدام برنامج فرعي Tdtphase من UNPHASED، الذي يقيم معدلات نقل الأليل في ثلاثيات والاختبارات للانحراف عن انتقال متوقع 50٪. وقد قدرت قوة لتحليل TDT من المتغيرات الأربعة المرتبطة باستخدام برنامج Quanto (27) (الجدول 2). ودرس هناك تأثير الجنس على المرتبطين تعدد الأشكال الأربعة ولم يتم العثور في الأسر.
وقدرت اختلال التوازن الربط باستخدام خوارزمية توقع-تعظيم كما نفذت في GOLD (28). وقد تم اختيار "النمط الفرداني العنونة" تعدد الأشكال باستخدام D 'وΔ 2. عندما كان اثنين من تعدد الأشكال وD '> 0.9 وΔ 2> 0.7، واحد فقط تم الاحتفاظ SNP وتحديدها على أنها SNP العنونة النمط الفرداني. مع الحد الأدنى من ص 2 قيمة 0.7، تم العثور على 12 النيوكلوتايد مرمزة للقبض على تعدد الأشكال العلامة المحددة، وذلك باستخدام بلغة مع قاعدة البيانات هاب ماب المرحلة الثانية.
أجريت التحليلات الإحصائية من تعدد الأشكال (التصحيحات والمقارنات وسائل) باستخدام SPSS البرمجيات (الإصدار 12؛ SPSS، شيكاغو، IL). تحليلات سمة الكمية لض درجة BMI، تنتعش، والسمنة البداية، والصفات lipid- والمتعلقة البروتين الدهني أجريت باستخدام ر الطالب اختبار، إلا إذا انخفض حجم العينة في مجموعة واحدة أقل من 30 أفراد، وفي هذه الحالة اختبار مان ويتني U تم استخدامها. أجري النموذج الخطي العام أحادي المتغير مع الأخذ بعين الاعتبار الجنس والعمر الحملي لوزن المواليد وتحليلات الوزني مؤشر النمط الظاهري. أجري النموذج الخطي العام أحادي المتغير مع الأخذ بعين الاعتبار الجنس، العمر، مرحلة البلوغ، ومؤشر كتلة الجسم للأنسولين المعلمات / الجلوكوز.
ووجهت التفاعلات المحتملة بين المتغيرات BBS في السكان، وذلك باستخدام الانحدار اللوجستي لحالة السمنة، مع مراعاة الجنس. الانحدار الخطي تحليل التفاعل بين الصفات الكمية بين المتغيرات BBS. أولا، قارنا المنحدر بين مجموعتين مرمزة لكل SNP من BBS1، BBS2، BBS4، وBBS6 من خلال التنبؤ النمط الظاهري المختارة لكل متغير. الثانية، ونحن ننظر إلى تحسين التنبؤ نموذج الانحدار مع وبدون المعلمة التفاعل.
وبالنظر إلى أن تعدد الأشكال مرمزة داخل كل الجينات هي في اختلال التوازن الروابط القوية مع بعضها البعض، وأنه كل اختبار SNP ليست مستقلة تماما، وقدمت القيم P غير المصححة في الجدول 1 والنص الرئيسي. وبالمثل، نظرا للعلاقة القوية القائمة بين الصفات الكمية مختلفة (على سبيل المثال، بين الدرجة ض مؤشر كتلة الجسم والنتيجة Z من ارتفاع أو ئي B، الصيام الدهون الثلاثية، وHDL-الإجمالية إلى نسبة الكوليسترول في الدم)، وتصحح يتم عرض القيم P في الجدول 3 والنص الرئيسي. في النظر في عدد من الاختبارات الإحصائية التي أجريت، تم تطبيق التصحيح Bonferroni المحافظ بسيط، وحددت ما تبقى من قيم P تصحيح كبيرة (P <0.05 بعد التصحيح) ضمن الجداول. في الجدول 3، نجا أية قيم P التصحيح Bonferroni المحافظ.

القسم السابق القسم التالي

النتائج

تحديد تعدد الأشكال عن التنميط الجيني.

تسلسل الجينات BBS1، BBS2، BBS4، وBBS6 في البدناء والهزيل (ن = 48) حددت 36 تعدد الأشكال. وتتلخص مواقع هذه النيوكلوتايد في الجينات في الشكل. 1، وصفها هو في التذييل الانترنت الجدول 2.

BBS1.

وقد تم تحديد اثنين من تعدد الأشكال في التسلسل المنبع وخمسة في إنترون تقاطعات / اكسون، هما الطفرات المرادفة، وحددت ثلاثة في 3 'تسلسل المنطقة غير مترجمة. ومن بين هذه الأشكال 12، كان 11 في MAF> 5٪. تحليل الربط اختلال التوازن (D ') من نزلات كشف (MAF> 5٪) تعدد الأشكال أن كل من تعدد الأشكال التي تم تحديدها في الربط القوي اختلال التوازن (D'> 0.8) (التين الملحق على الانترنت 1 و 2). واستنادا إلى قيمة Δ 2، وقد تم اختيار اثنين من تعدد الأشكال العنونة النمط الفرداني (rs2298806 وrs1791686) وكتبته في مجموعة كاملة من العينات.

BBS2.

وقد تم تحديد ثلاث النيوكلوتايد في تسلسل المنبع وخمسة في إنترون تقاطعات / اكسون، هما الطفرات مغلطة، والتي تم تحديدها واحد في تسلسل المصب. ومن بين هذه الأشكال 11، 10 كان لها MAF> 5٪. تم اختيار مجموعة من خمسة تعدد الأشكال العنونة المفردات وكتابتها في مجموعة كاملة من العينات.

BBS4.

وقد تم تحديد واحد SNP في تسلسل المنبع واثنين في تقاطعات إنترون / اكسون، كان واحدا طفرة مغلطة، والتي تم تحديدها واحد في تسلسل المصب. ومن بين هذه الأشكال الخمسة، وكان كل وMAF> 5٪. تم اختيار مجموعة من اثنين من تعدد الأشكال العنونة النمط الفرداني (rs730180 وrs7167076) وكتابتها في مجموعة كاملة من العينات.

BBS6.

وقد تم تحديد واحد SNP في تسلسل المنبع واحد في إنترون تقاطعات / اكسون، هما الطفرات مغلطة، هما الطفرات المرادفة، وتم التعرف على اثنين في تسلسل المصب. ومن بين هذه الأشكال ثمانية، وكان كل وMAF> 5٪. وقد تم اختيار مجموعة من ثلاثة تعدد الأشكال العنونة المفردات وكتابتها في مجموعة كاملة من العينات.

جمعية الوراثية مع السمنة.

يوصف أليلية والتحليل الوراثي من المتغيرات المرتبطة الطفولة و / أو السمنة الكبار في الجدول 1. ويصف الملحق على الانترنت الجدول 3 متغيرات لم يتم العثور على تترافق مع السمنة في سكاننا. في BBS1، لم يتم العثور على العنونة النمط الفرداني اثنين من rs2298806 تعدد الأشكال وrs1791686 أن تترافق مع السمنة في موقعنا فوج (التذييل الانترنت الجدول 3).
في BBS2، واحدة intronic SNP، rs4784675، فقد وجد أن تكون مختلفة بشكل ملحوظ في تواتر الصبغيات في كل من الدرجة 1 و 2 البالغين يعانون من السمنة المفرطة (نسبة الأرجحية [أو] 1.39 [95٪ CI 1،15-1،69]، P = 0.0005) وفي الدرجة 3 البدناء (1.30 [1،08-1،57]، P = 0.006) مقارنة مع المجموعة الضابطة. أظهر rs4784675 SNP أي ارتباط كبير مع البدانة في مرحلة الطفولة.
في BBS4، لوحظ وجود علاقة لاحد من اثنين من تعدد الأشكال مرمزة، rs7178130، مع الأطفال يعانون من السمنة المفرطة (OR 0.76 [95٪ CI 0،65-0،88]، P = 0.0003)، والطبقة 1 و 2 البالغين يعانون من السمنة المفرطة (0.86 [0،74-0،99] ، P = 0.04)، والطبقة 3 البالغين يعانون من السمنة المفرطة (0.84 [0،73-0،97]، P = 0.02).
في BBS6، تم العثور على اثنين من تعدد الأشكال أن تترافق مع البدانة في مرحلة الطفولة: rs6108572 (OR 1.21 [95٪ CI 1،05-1،39]، P = 0.007) وrs221667 (1.33 [1،13-1،56]، P = 0.0007). تم العثور على rs221667 SNP أيضا أن تكون مختلفة بشكل ملحوظ في تواتر الصبغيات في البالغين يعانون من السمنة المفرطة بشدة (1.23 [1،05-1،44]، P = 0.01).
وقد تم تحديد النسخ المتنوعة الكبرى (MAF> 5٪) في كل الجينات باستخدام المرحلة. لم يظهر أي ارتباط أقوى مع السمنة مقارنة مع تحليل SNP واحد. ثم أننا مرمزة المتغيرات المرتبطة أربعة في 638 ثلاثيات الفرنسية مع البدانة في مرحلة الطفولة. باستخدام TDTs، وجدنا أن كثرة G-أليل من rs7178130 وovertransmitted إلى حد كبير في ذرية يعانون من السمنة المفرطة (P = 0.006)، ودعم نتائج تحليل الحالات والشواهد (الجدول 2). ولوحظ overtransmission Nonsignificant من أليل المعرضين للخطر السمنة الكبار أيضا في 435 ثلاثيات الفرنسية. تم استبعاد تشويه انتقال في مجموعة من 428 ثلاثيات الفرنسية مع الأطفال يتأثر (الجدول 2).

تأثير rs221667 BBS6 تعدد الأشكال وrs6108572، rs4784675 BBS2 SNP، وrs7178130 BBS4 SNP على السمنة والصفات المرتبطة بالسمنة.

التأثير المحتمل لأربعة تعدد الأشكال المرتبطة بشكل كبير على الظواهر المرتبطة بالسمنة الكمية (ض درجة BMI، تنتعش العمر، ض درجة من الارتفاع، والصوم الانسولين والجلوكوز والدهون، والبروتينات الدهنية) تم تحليلها في 622 الأطفال البدناء الفرنسية قوقازي ( الجدول 3).
في هؤلاء الأطفال، لوحظ وجود علاقة لrs221667 BBS6 SNP مع سن ارتدت من السمنة (P = 0.008) وارتفاع (ض درجة من الارتفاع، P = 0.005) ولكن ليس مع ض درجة BMI (P> 0.05). الأطفال متماثل لنادر G-أليل أقصر وتظهر ارتفاعا الثاني 10 شهر سابق من السمنة في مرحلة الطفولة. الأطفال البدناء الذين هم متماثلة اللواقح بالنسبة للrs221667 البديل يكون أعلى بكثير سكر الدم بعد الأكل (سكر الدم 2 ح الحمل بعد الجلوكوز، P = 0.006). ثم تم دراسة تأثير البديل على الدهون والبروتينات الدهنية. الأطفال متماثل البديل لديهم زيادة كبيرة في الصيام الدهون الثلاثية (P = 0.004)، وانخفاض كبير في نسبة الكولسترول HDL-لمجموعه (P = 0.05)، وزيادة كبيرة في ئي B (P = 0.02). تحليل rs6108572 BBS6 كشفت أيضا زيادة مستويات الدهون الثلاثية الصيام (P = 0.02) وئي B (P = 0.03) في الأطفال متماثل للمتغير.
أظهر الأطفال متماثل للC-أليل المعرضين للخطر rs4784675 BBS2 اتجاه هام نحو الارتفاع الثاني في وقت سابق من السمنة في مرحلة الطفولة (P = 0.05). وأظهر تحليل لتأثير المتغير على الدهون والبروتينات الدهنية أي ارتباط كبير مع الدهون الثلاثية الصيام، HDL، أو HDL-الإجمالية إلى نسبة الكوليسترول، ولكنها كشفت عن وجود زيادة كبيرة في ئي B (P = 0.02) في ناقلات CC.
وكشف تحليل الظواهر المرتبطة بالسمنة في 1009 من البالغين يعانون من السمنة المفرطة الفرنسية قوقازي أيضا انتشار زيادة كبير من ارتفاع ضغط الدم الشرياني في ناقلات CC نادرة من rs221667 BBS6 (P = 0.006)، في ناقلات TT نادرة من rs6108572 BBS6 (P = 0.03) ، وشركات الطيران AA متكررة من rs7178130 BBS4 (P = 0.04). على الرغم من أن من المعروف أن الصفات الكمية لتكون مرتبطة بقوة، عندما تم تطبيق التصحيح Bonferroni بسيط، فإن أيا من الجمعيات بقي دلالة إحصائية.

القسم السابق القسم التالي

نقاش

تم إحراز تقدم كبير في فهم BBS في السنوات الأخيرة. على الرغم من تحديد الجينات المسببة التسعة قد كشفت أن وظيفة الأهداب والنقل intraflagellar قد تكون العناصر الرئيسية في BBS المرضية، فإنه يبقى أن نرى ما هو الدور الذي تلعبه هذه البروتينات في subphenotype السمنة.
نفيدكم أربعة تعدد الأشكال في ثلاثة جينات BBS تظهر أدلة على ارتباط مع السمنة المشتركة في الفرنسى قوقازي السكان. على الرغم من المتغيرات المشتركة BBS1 أظهرت عدم وجود علاقة مع السمنة، تم العثور على BBS4 وBBS6 أن تترافق مع كل من البدانة في مرحلة الطفولة وتعليم الكبار، وكان BBS2 يرتبط فقط مع البدانة عند البالغين. وأيد رابطة البديل BBS4 أيضا من خلال تحليل TDT في البدانة في مرحلة الطفولة (P = 0.006).
على الرغم من أن تقترح دراستنا أن الطفرات BBS قد تزيد من خطر السمنة لدى الأفراد غير BBS، فشلت دراسة BBS6 ترميز المتغيرات في السكان يعانون من السمنة المفرطة الدنماركي لتحديد دور لهذا الجين في البدانة شائعة (21). بناء على الفرضية القائلة بأن الاختلاف أقل شدة من الجينات BBS6 قد يكون متورطا في التسبب في السمنة المشتركة، كان أداء هذه المجموعة تحليل تحور في المناطق الترميز BBS6. كان قد سبق ووصف دور محتمل في الصفات معقدة من المتغيرات أقل حدة من الجينات المسؤولة عن أشكال أحادية المنشأ من السمنة في داء السكري من النوع 2 مع MODY1 أحادية المنشأ (السكري للاستحقاق بداية الشباب 1) الكبدية النووي عامل α (HNF4A) الجينات المعنية في القابلية للمرض عديدة الجينات (2، 29). وأيد تطبيق هذه الفرضية إلى BBS مزيد من النتائج التي تلزم شركات من BBS الطفرات متخالف أكثر من يعانون من السمنة المفرطة noncarriers، دون عرض الظواهر الأخرى المرتبطة BBS (20). ومع ذلك، لم يتم العثور على النمط الفرداني السائد الذي يمثله Arg517Cys (rs1547) البديل لتكون أكثر انتشارا في مواضيع السمنة الدنماركية مقارنة مع الأفراد العجاف. وتكرر هذه النتيجة في الأفواج لدينا والتي لم يتم العثور على جمعية لBBS1 / 2 / 4/6 الأشكال الترميز، في حين تم العثور على أربعة متغيرات غير المكودة لتكون بشكل ملحوظ أكثر انتشارا في السمنة مقارنة مع الأفراد العجاف. تأثير الاختلافات تسلسل غير المكودة لا يزال لا يمكن التنبؤ بها إلى حد كبير ويصعب تمييز (30)، وأنها يمكن أن ينظر إليها على أنها المسبب الأشكال أقل ضار السمنة وsubphenotype BBS ل. قد تكون المتغيرات المرتبطة بها أيضا في اختلال التوازن الربط مع المتغيرات الوظيفية الحقيقية ربما المنبع من المنطقة التسلسل.
أجاب فريق الذي درس الاختلافات المظهرية بين ثلاثة مواضع مختلفة بين BBS المرضى أن الجينات BBS تختلف في تأثيرها على السمنة فيما يتعلق حد، وربما تقدم (31). وقد وصفت BBS4 وجود تأثير كبير على الوزن، بدءا من مطلع في الحياة، وتتقدم إلى السمنة المفرطة وهي نتيجة تتفق مع الحقائق لدينا، مع جمعية BBS4 (وBBS6) المتغيرات كونها أقوى في البدانة في مرحلة الطفولة مما كانت عليه في البدانة في مرحلة البلوغ. كان تأثير متغير المسببة للأمراض في BBS2 خفيف الوزن الزائد أثناء الطفولة وسن المراهقين وزيادة الوزن في مرحلة البلوغ (31). هذه النتيجة هي متطابقة مع النتائج التي توصلنا التي تصف البديل BBS2 أن يرتبط فقط مع البدانة في مرحلة البلوغ، وأقوى رابطة بعد أن تم التعرف في البالغين البدناء بشكل معتدل.
يسمح تحليل الصفات الكمية بنا للتحقيق في الاختلافات أكثر دهاء في المظاهر السريرية لمختلف أنواع BBS. وتناقش قيم P غير المصححة بسبب ارتباط قوي المعروفة بين الصفات تحليلها واستمرار الجدل حول صلاحية تصحيح Bonferroni (32).
تم العثور على السمنة أو البدانة الجسم التي ترفض عادة في 5-6 سنوات من العمر عند نقطة تسمى انتعاش السمنة تحدث كثيرا في وقت سابق من الأطفال متماثل للأليل نادر من كل من rs4784675 BBS2 وBBS6 المتغيرات rs221667 (P = 0.05 و P = 0.008، على التوالي). وارتبط انتعاش السمنة في وقت مبكر مع زيادة خطر على حد سواء في مرحلة الطفولة (33) والبدانة عند البالغين (34)، مستقلة عن كل من السمنة الأم ومؤشر كتلة الجسم في انتعاش السمنة. كما ترافقت rs221667 BBS6 بشكل كبير مع ارتفاع (ض درجة من الارتفاع، P = 0.005 )، وهي سمة التي سبق وصفها كما تأثر الجينات BBS (35)، والأطفال متماثل للأليل متحولة كونه أقصر من ناقلات أليل أ-.
أظهر الأطفال متماثل لكلا الخيارين BBS6 ارتباط كبير مع العوامل المميزة لدسليبيدميا تصلب الشرايين (على سبيل المثال، وزيادة الدهون الثلاثية الصيام، وزيادة ئي B). كان الأطفال البدينين الذين كانوا متماثل للrs221667 BBS6 البديل أيضا أعلى بكثير سكر الدم بعد الأكل. وقد وصفت دسليبيدميا وارتفاع السكر في الدم عن عوامل الخطر الرئيسية لمتلازمة التمثيل الغذائي، وهو عنصر سبق وصفها والمضاعفات من BBS (36).
وكشف تحليل المتغيرات المرتبطة السمنة لدى البالغين يعانون من السمنة المفرطة وزيادة انتشار ارتفاع ضغط الدم الشرياني في ناقلات CC نادرة من rs221667 BBS6، في ناقلات TT نادرة من rs6108572 BBS6، وشركات الطيران AA متكررة من BBS4 rs7178130. وتتوافق هذه النتيجة مع تزايد خطر ارتفاع ضغط الدم لوحظت في مرضى BBS وBbs4 - / - وBbs6 - / - الفئران (15).
وقد أفيد أن الطفرات في BBS1 يمكن أن تتفاعل وراثيا مع الطفرات في BBS2، BBS4، BBS6، وBBS7، وكذلك في مواضع غير معروف، لتسبب النمط الظاهري (37). حاولنا لاختبار فرضية أن الطفرات في واحدة BBS الجينات يمكن أن تتفاعل وراثيا مع الطفرات في مواضع أخرى BBS لزيادة معدل السمنة أو تسبب الظواهر أكثر ناقصة. تم تحديد أي تفاعل واضح بين المتغيرات BBS (لا تظهر البيانات)، على الرغم من أن هذا من المرجح أن يكون سبب من قبل عدد محدود من الموضوعات مع مزيج من اثنين من المعرضين للخطر الأليلات.
في الختام، تساهم الجينات BBS2، BBS4، وBBS6 إلى الأشكال الشائعة من السمنة بطريقة تعتمد على العمر، BBS2 ارتباطهم المشتركة السمنة الذي يصيب البالغين وBBS4 وBBS6 يجري المرتبطة بالسمنة المبكرة بداية المشتركة التي تتطور إلى الكبار المشترك المهووسين أظهر السمنة. BBS6 أيضا أدلة الاسمي تكوين الجمعيات مع النمط الظاهري هو موضح سابقا في المرضى الذين يعانون BBS (36)، ومتلازمة التمثيل الغذائي. هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتحديد من تعدد الأشكال الفنية الحقيقية و / أو التأثير المحتمل للمتغيرات غير مكود المرتبطة بها.

القسم السابق القسم التالي

ملحق

معلومات قاعدة البيانات الإلكترونية: dbSNP (www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP)، فرقة (www.ensembl.org)، المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (www.ncbi.nlm.nih.gov)، والبرمجيات PhredPhrap (شبكة الاتصالات العالمية. genome.washington.edu)، Primer3 (www-genome.wi.mit.edu/genome_software/other/primer3.html)، وUCSC (جامعة كاليفورنيا سانتا كروز) متصفح الجينوم (http://genome.ucsc.edu/ ).

القسم السابق القسم التالي

عرض نسخة أكبر:

• في هذا الإطار
• في نافذة جديدة

• تحميل ك شريحة PowerPoint

تين. 1.

هيكل الجينات BBS1، BBS2، BBS4، وBBS6 والمكان من 36 الأشكال المشتركة التي حددت في 24 موضوعا من السمنة و 24 شخصا غير مصابين بالسكر المواضيع nonobese. وأظهرت تعدد الأشكال Exonic بالخط العريض.

عرض هذا الجدول:

• في هذا الإطار
• في نافذة جديدة

الجدول 1

الوراثي وأليلية توزيع BBS تعدد الأشكال المرتبطة الطفولة و / أو البدانة عند البالغين

عرض هذا الجدول:

• في هذا الإطار
• في نافذة جديدة

الجدول 2

جمعية الأسرية البدانة في 638 ثلاثيات السمنة (والدان واحدة الطفل المصاب) و 435 الكبار السمنة ثلاثيات

عرض هذا الجدول:

• في هذا الإطار
• في نافذة جديدة

الجدول 3

الدراسات الكمية سمة من rs4784675، rs7178130، rs6108572، وrs221667 البديل في 622 الأطفال البدناء الفرنسية قوقازي

 

[رافت ابراهيم]

 

استخدام السكان المعزولين في دراسة لمتلازمة السمنة الإنسان، وبارديه-بيدل متلازمة

http://www.nature.com/pr/journal/v55...r2004140a.html


متلازمة بارديه-بيدل (BBS) هو اضطراب وراثي عديد المظاهر مع الميزات الأساسية للسمنة، انحطاط مبصرة، polydactyly، نقص الأعضاء التناسلية، تشوهات الكلى، وتأخر في النمو. يرتبط النتائج السريرية الأخرى في المرضى الذين يعانون BBS تشمل مرض السكري وارتفاع ضغط الدم، وعيوب خلقية في القلب. ويستند التشخيص السريري على وجود أربعة على الأقل من الأعراض الرئيسية. ومن المسلم به BBS أن تكون جسمية رسم الخرائط اضطراب المتنحية غير المتجانسة وراثيا إلى ثمانية مواضع معروفة. وقد أدى استنساخ الموضعية والتقييم الجينات مرشح في تحديد ستة جينات BBS. طفرة واحدة من هذه الجينات، BBS6، كما يسبب متلازمة McKusick-كوفمان. ومن المتوقع الجين BBS6 إلى رمز للبروتين مع تشابه تسلسل لعائلة chaperonin من البروتينات. منتجات الجين توقع BBS1، BBS2، BBS4، BBS7، وBBS8 لا يبدو أن المحرمين الجزيئي، على أساس عدم وجود تشابه تسلسل لعائلة chaperonin من البروتينات. تحديد BBS8 يشير إلى وجود دور محتمل في وظيفة الأهداب للمنتجات الجين BBS. يبقى أن تحدد ما إذا كانت البروتينات BBS متعددة هي جزء من مجمع multisubunit أو لا تتفاعل مباشرة مع بعضها البعض ولكن هي جزء من مسار مشترك. وتوضح الدراسة من BBS قيمة استخدام السكان الفطرية المعزولة لدراسة الأمراض الجينية البشرية وتقترح استراتيجيات لتسهيل دراسة الأمراض المعقدة والصفات.

الاختصارات:

BBS، متلازمة بارديه-بيدل. MKS، متلازمة McKusick-كوفمان

وغالبا ما تنقسم الأمراض الوراثية إلى فئتين: تلك التي تعرض على وضع مندلية بسيطة من الميراث واضطرابات معقدة وراثيا التي لا تعرض الميراث مندلية. اضطرابات مندل هي نتيجة لشذوذ الجينات واحدة، في حين أن اضطرابات معقدة تنجم عن تفاعل اثنين على الأقل من الجينات و / أو الجينات والعوامل البيئية. الاضطرابات المندلية نادرة بشكل فردي ولكن توجد ل> 10،000 اضطرابات مندل تراكمي يكون لها تأثير كبير على الصحة، وخاصة في عدد من الأطفال. اضطرابات معقدة شائعة بشكل فردي. مع الانتهاء من مشروع الجينوم البشري، والموارد، والفرص، والتحديات القائمة لتعيين وظيفة لجميع الجينات. واحد مكون من وظيفة الجين فهم تماما هو إلقاء الأضواء على تورط الجينات الفردية في كل أحادية المنشأ ومعقدة الأمراض التي تصيب الإنسان. نهج واحد لفهم أفضل الفيزيولوجيا المرضية الجزيئي للاضطرابات معقدة هو التحقيق في الاضطرابات المندلية التي لها تداخل المظهري مع الأمراض المعقدة المشتركة. مختبرنا وقد طبقت هذه الاستراتيجية من خلال دراسة متلازمة بارديه-بيدل (BBS)، وهو اضطراب رائعة يعتقد مرة واحدة أن يكون جسمي موضع واحد اضطراب المتنحية ولكن ثبت الآن أن يكون المرض وراثيا غير المتجانسة الناجمة عن مواضع فردية متعددة ( 1 - 6). وعلاوة على ذلك، فقد كان هناك اقتراح مؤخرا أن بعض حالات BBS نتيجة من التفاعل بين اثنين أو أكثر من مواضع ( 7 - 10). بسبب عدم التجانس الوراثي واسعة النطاق والتعقيد الجيني ممكن، وقد استفادت الدراسة من BBS على نطاق واسع من توافر البشر معزولة يعانون من هذا الاضطراب.
في عام 1866، لورنس والقمر ( 11) وصفت متلازمة التي تتألف من تنكس الشبكية، قصور الغدد التناسلية، والتخلف العقلي، والشلل النصفي التشنجي. بارديه ( 12) وبيدل ( 13) وصفها بشكل مستقل متلازمة مماثلة مع ميزات إضافية من polydactyly والسمنة. وفي وقت لاحق، أحيلت إلى اضطراب في الأدبيات العلمية والطبية باسم متلازمة لورنس-مون بيدل ومتلازمة لورنس-مون بارديه-بيدل. وفي الآونة الأخيرة، فقد اعتبر متلازمة لورنس-مون بارديه-بيدل أن اثنين من اضطرابات متميزة، ومتلازمة لورنس مون ومتلازمة بارديه-بيدل ( 14). ومن المسلم به BBS الآن لديها ميزات الأولية من السمنة، polydactyly، اعتلال الشبكية الصباغي، قصور الغدد التناسلية، وتشوهات الكلى، وتأخر في النمو ( 14 - 17). ميزات الثانوية من BBS تشمل مرض السكري وارتفاع ضغط الدم، وعيوب خلقية في القلب ( 16، 18).
BBS أمر نادر الحدوث في معظم السكان (<1 / 100،000)، إلا أنه ذكر أن يحدث في حالات أعلى من ذلك بكثير في بعض السكان الفطرية المعزولة ( 19). والافتراض بأن الجينات المسؤولة عن BBS يمكن أن توفر أدلة على تحديد المسارات البيوكيميائية والتنموية تشارك في اضطرابات المشتركة والصفات مثل السمنة، فضلا عن توفير فهم إضافي من العمليات التنموية العادية.
أعلى الصفحة عدم التجانس الوراثي للBBS.

كان يعرف القليل عن سبب BBS، وتم تحديد أي الجينات BBS أو مواضع حتى بدأنا بدراسة اضطراب في السكان العرب البدو معزولة ( 1). ارتفاع معدل زواج الأقارب في هؤلاء السكان يؤدي إلى زيادة في وتيرة الاضطرابات الوراثية المتنحية ( 20). وقد تم تحديد ثلاث قبائل مع BBS بين البدو العرب في إسرائيل. وكان من المتوقع أن المعلومات الوراثية المشتركة المتاحة في هذه القبائل الثلاث من شأنه أن يجعل من الممكن تحديد وpositionally استنساخ الجين BBS. تظاهر مفاجئة، ودراسات الخرائط الوراثية أن الخلل تعيينها إلى منطقة مختلفة من الجينوم البشري في كل من قبائل البدو الثلاثة ( 1، 3، 4). وقد حددت العمل من قبل الولايات المتحدة وغيرها الآن ثمانية مواضع تشارك في BBS على الكروموسومات 11q13 (BBS1) ( 2)، 16q21 (BBS2) ( 1)، 3P (BBS3) ( 3)، 15q22.3-Q23 (BBS4) ( 4)، 2q31 (BBS5) ( 5)، 20p12 [BBS6. متلازمة McKusick-كوفمان (MKKS)] ( 21، 22)، 4P (BBS7) ( 23)، و14q32 (BBS8) ( 24). بالإضافة إلى ذلك، انعكاس pericentric من كروموسوم 1 (p36.3؛ Q23) وقد تم الإبلاغ عن أن يرتبط النمط الظاهري BBS في عدة أعضاء من الأسرة الممتدة واحدة ( 25).

التعرف على الجينات BBS.

وركزت الدراسات التي تهدف إلى تحديد الجينات المسؤولة عن BBS على صقل المواقف خريطة أماكن وتقييم الجينات المرشحة الموضعية داخل فترات معين. وقد أعاقت الاستنساخ الموضعية من الجينات BBS في البداية من قبل التباين الوراثي واسعة وعدم القدرة على التمييز بين مواضع المسبب بناء على تحليل المظهري. أدى التعرف على أول جين BBS من الاعتراف بأن BBS المشتركة الميزات المظهرية لمتلازمة McKusick-كوفمان (MKS). MKS هو اضطراب وراثي جسمي مقهور تتميز رتق المهبل مع موه رحمي مهبلي، polydactyly خلف المحور، وعيوب خلقية في القلب ( 26، 27). اقترح التداخل المظهري بين MKS وBBS أن الجين المسبب MKS سيكون الجينات المرشح المحتمل لBBS. تم تعيين MKS في البداية لكروموسوم 20p12 باستخدام السكان طائفة الأميش ( 28). وحددت في وقت لاحق هذا الجين المسبب للمرض باستخدام أساليب الاستنساخ الموضعية وبالنظر إلى MKKS اسم ( 29). على أساس التداخل المظهري بين BBS وMKS، تحديد مجموعتين بشكل مستقل ما مجموعه ستة الطفرات في الأسر BBS، مما يدل بشكل مقنع أن الطفرات في الجين السبب MKKS مجموعة فرعية صغيرة من الحالات BBS ( 21، 22). والآن غالبا ما يشار الجين MKKS باسم BBS6.
مختبرنا استخدمت مؤخرا الاستنساخ الموضعية لتحديد BBS1، BBS2، والجينات BBS4 ( 30 - 32). استخدام السكان يعزل وكان تحليل النمط الفرداني رئيسيا في تحديد هذه الجينات التي تجعل من الممكن لتعيين مواضع الفردية وتضييق فترات المرض حتى في وجود التجانس الوراثي واسعة النطاق. تم انجازه تحديد BBS1، BBS2، وBBS4 باستخدام السكان من بورتوريكو والبدو السكان من إسرائيل. وفي وقت لاحق، تم تحديد BBS7 وBBS8 باستخدام نهج الجين مرشح على أساس مراقبة بعض التشابه مع BBS2 وBBS4، على التوالي ( 23، 24).

BBS وظيفة الجين.

على الرغم من أن ستة جينات BBS الآن وقد تم تحديد، لا يعرف إلا القليل عن وظيفة هذه الجينات وكيف أنها تسهم في التسبب في BBS. تظهر الجينات المعروفة الأنماط المكانية والزمانية مشابهة جدا التعبير. يتم التعبير عن كل ما في التنمية في وقت مبكر ويستمر أعرب على نطاق واسع في أنسجة البالغين ( 29، 30 - 32). واحدة من هذه الجينات، BBS6، يتوقع أن رمز للبروتين الذي لديه تشابه تسلسل لعائلة chaperonin من البروتينات. المحرمين الجزيئية هي البروتينات التي تشارك في للطي أو تجميع البروتينات الوليدة في هيكل العليا. البروتين BBS6 له تناظر تسلسل كبير إلى الوحيدات ألفا من Thermoplasma acidophilum thermosome ( 25)، وهو مجمع chaperonin بدائيات النواة مع التشابه الهيكلي لchaperonin حقيقية النواة يسمى العديم الذيل المعقد تعقيدا حلقة ببتيد. على أساس التماثل تسلسل، BBS1، BBS2، BBS4، وBBS7 لا يبدو أن تلعب دورا chaperonin. قد تتطلب هذه البروتينات BBS6 للطي السليم وظيفة.
وتوقع البروتينات BBS1، BBS2، وBBS7 لا تملك تناظر تسلسل إلى البروتينات المعروفة الأخرى التي تقدم أدلة هامة إلى وظيفتها ( 30 - 32). BBS1 وBBS2 إظهار تناظر تسلسل المتواضع لبعضها البعض على منطقة محدودة. وبالمثل، BBS2 وBBS7 تظهر بعض التشابه تسلسل. يظهر البروتين BBS4 توقع ضعف التماثل إلى ربط O ترانسفيراز N-acetylglucosamine من عدة أنواع ( 30). هذا التماثل تسلسل يقتصر على المجالات TPR وله أهمية واضحة.
يبدو أن الاكتشاف الأخير من BBS8 قد قدم فكرة هامة إلى وظيفة البروتينات BBS. تسلسل البروتين المتوقعة للBBS8 المعارض تشابه كبير إلى المجال بدائيات النواة pilF. في البكتيريا، وقد تبين أن الجينات pilF أن تشارك في التجمع من النوع الرابع الشعرة، الذي توسط البكتيرية الوخز حركية ( 33). انسلي وآخرون. ( 24) افترضنا أن BBS8 والبروتينات BBS غيرها من المعنيين في وظيفة الأهداب. ودعما لهذه الفرضية، فإنها أثبتت أن BBS8 يموضع إلى الجسم القاعدية من الخلايا المهدبة، مما يشير إلى دور لBBS8 والبروتينات BBS أخرى في التجمع الهدبية، صيانة، أو وظيفة. يبقى أن نرى ما إذا كانت الجينات BBS متعددة سيثبت إلى رمز للبروتينات التي تشكل جزءا من مجمع multisubunit أم البروتينات BBS لا تتفاعل مباشرة مع بعضها البعض ولكن هي جزء من مسار الكيمياء الحيوية أو التنموي المشترك.

رؤى الوراثية من اضطرابات أحادية المنشأ.

دراسة اضطرابات أحادية المنشأ يمكن أن تسهم في فهمنا للاضطرابات معقدة على عدة مستويات. أولا، ودراسة اضطرابات أحادية المنشأ التي لها تداخل المظهري مع اضطراب معقد مشترك يمكن أن يؤدي إلى تحديد المسارات البيوكيميائية أو التنموية تشارك في النمط الظاهري المشترك. على سبيل المثال، دراسة BBS قد يؤدي إلى فهم مسارات تشارك في تنظيم ومراقبة الوزن. الثانية، ودراسة الأمراض مندلية يمكن أن يؤدي إلى تحسين فهم الآليات الوراثية التي يمكن أن تلعب دورا في مرض معقد وراثيا. وأخيرا، ودراسة اضطرابات أحادية المنشأ يمكن أن يؤدي إلى تحسين استراتيجيات لدراسة اضطرابات معقدة وراثيا. حتى الآن، لم تضع دراسة BBS آلية المرض موحدة. ومع ذلك، فقد قدم هذا العمل الضوء على أنواع الأحداث طفرة وراثية، والتباين الوراثي، وتصميم الدراسة، والاستراتيجيات التي من شأنها أن تسهم في فهم الاضطرابات المعقدة المشتركة. وعلاوة على ذلك، قدمت هذه البحوث الفرص لاكتساب المعرفة في العمليات البيولوجية الأساسية والفيزيولوجيا المرضية مرض معين.
وأشار تحليل تحور الجين BBS1 أن ما يقرب من 40٪ من المرضى أمريكا الشمالية وBBS الأوروبي لديها طفرات في هذا الجين، مما يجعلها السبب الأكثر شيوعا لBBS، والتعرف على الطفرات الشائعة (M390R) مشترك من قبل معظم المرضى BBS1 ( 32، 34). ويشارك منطقة كبيرة من المستغرب (~ 400 كيلوبايت) الربط اختلال التوازن بين السكان في المرضى الذين يعانون من طفرة BBS1 M390R ( 34). على الرغم من تحديد النسخ المتنوعة المشتركة في الأفراد المتضررين من المحتمل أن يكون طريقة فعالة لتحديد الجينات المسؤولة عن اضطرابات معقدة، يجب على المرء أن يكون حذرا عند استخدام هذا النهج. على سبيل المثال، تم العثور على ثلاث طفرات BBS مختلفة على النمط الفرداني نادر بورتوريكو، وهو الاكتشاف يدل على التحيز لأحداث طفرة وراثية في بعض النسخ المتنوعة أو تغيير في التركيبة السكانية بورتوريكو على مر الزمن ( 32، 34). وعلاوة على ذلك، تم تحديد طفرة الحذف 6 كيلو بايت في الجين BBS4 في الأسر غير ذات صلة. ويبدو أن هذه الطفرة إلى أن تكون المتكررة ليتم العثور على طفرة في خلفيات وراثية مختلفة في اثنين من عائلات مختلفة. هو تكرار هذه الطفرة يرجع إلى عدم المساواة في معبر أكثر من بين تسلسل ألو في هذا الجين ( 31). ويوضح هذا الاكتشاف هذا السياق تسلسل المحلي يمكن أن يؤدي إلى تكرار حدوث طفرات مماثلة في الأفراد لا علاقة لها وعلى النسخ المتنوعة المختلفة. هذا الاستنتاج هو ذات الصلة لدراسة الأمراض المعقدة لأنه يشير إلى أن بعض اضطرابات قد تحدث عادة نتيجة لأحداث طفرة التي تتكرر في كثير من الأحيان نسبيا في عدد السكان نتيجة للتسلسل الجيني المحلي والهندسة المعمارية.
تحليل تحور الجينات BBS2، BBS4، وBBS6 أدى إلى الفرضية القائلة بأن ثلاثة أليل متحولة مطلوبة من أجل مظهر من مظاهر النمط الظاهري BBS، وهو شكل من الميراث معقدة ويشار إلى triallelic ( 8). للتحقيق في احتمال وراثة معقدة من BBS، قمنا تسلسل الجينات المعروفة BBS، بما في ذلك الجين BBS1 حددت مؤخرا، في لفيف كبير المريض ( 32، 34). وتشير البيانات المتوفرة لدينا أن BBS يعرض الميراث مقهورة. ومع ذلك، تقارير تفيد بحدوث حالات نادرة من BBS nonpenetrance تتفق مع الإرث المعقد في مجموعة فرعية صغيرة من المرضى ( 8 - 10). الأهم من ذلك، وجود تباين السريري المشترك بين وداخل الأسرة إلى أن هناك جينات تعديل النمط الظاهري BBS ( 16، 18، 35 - 37). معدلات الوراثية من النمط الظاهري BBS قد تكون الجينات BBS أخرى و / أو الجينات التي تكود المنتجات التي تتفاعل مع بروتينات BBS.

تحسين دراسات مرض معقد.

وقد أثبتت تحديد الجينات المسؤولة عن الأمراض المعقدة المشتركة ليكون صعبا. تحتاج استراتيجيات تحسين والمكررة لاستخدامها في تسهيل التعرف على الجينات والاختلاف تسلسل تشارك في مثل هذه الاضطرابات. وتشمل هذه الاستراتيجيات 1) التحقيق في تأثير العمارة الجينومية المحلية على طفرة المتكررة، 2) تقييم مساهمة الخلافات جرعة الجين (زاد ونقص) إلى الظواهر المرض، و 3) تحديد تأثير على التعبير الجيني من غير المرمزة noncoding الموجودة تطوريا تسلسل الحفظ. وهكذا، في السعي من الجينات والاختلاف الجيني المشاركة في اضطرابات معقدة، ونحن سوف تحتاج إلى أن تأخذ في الاعتبار بنية الجينوم، سياق تسلسل المحلي، والجينوم الشرح في تقييم الجينات المرشحة وتشمل استخدام أساليب لتحديد الطفرات المتكررة، جرعة الجينات الاختلاف، والاختلاف في تسلسل غير المكودة. وعلاوة على ذلك، فإن تحديد الجينات التي تسبب الاضطرابات المندلية مثل BBS يتيح الفرصة لتحديد الجينات التي تخفف أو تعديل الظواهر يعتقد عموما أن تكون أحادية المنشأ في الأصل. واصلت دراسة الاضطرابات المندلية ويجوز أن ينص التعديل على أفضل فرصة لتحسين فهم التعقيد الجيني.

نماذج حيوانية BBS.

تحديد الجينات التعديل حتى لاضطرابات أحادية المنشأ صعب في البشر. استخدام النماذج الحيوانية مصدرا للقوة لتحديد الجينات التعديل. في الأعمال التمهيدية، قمنا بتطوير نماذج الزرد والفأر من BBS ونحن في عملية تقييم المظهرية حذرا من هذه النماذج. والنماذج الحيوانية مثل هذه تسمح الدراسات لتحديد ما إذا كانت الجينات BBS تعديل بعضها البعض، وإتاحة الفرصة لاستخدام أساليب الجينية لتحديد مواضع الأخرى التي تتفاعل وراثيا مع جينات BBS المعروفة. وعلاوة على ذلك، فإن هذه النماذج تسهيل الدراسات وظيفة من البروتينات BBS ودراسة أخرى من BBS الفيزيولوجيا المرضية.

أعلى الصفحة المراجع

• Kwitek الأسود AE، كرمي R، Duyk GM، Buetow JH، Elbedour K، Parvari R، Yandava CN، ستون EM، شيفيلد VC 1993 ربط متلازمة بارديه-بيدل على كروموسوم 16q والدليل على عدم التجانس الوراثي غير أليلية. نات جينيه 5 : 392-396. | المادة | مجلات | ISI | ChemPort |
• ليبرت M، L بيرد، أندرسون KL، Otterud B، Lupski JR، لويس RA يرتبط 1994 متلازمة بارديه-بيدل لعلامات الحمض النووي على الصبغي 11q وغير متجانسة وراثيا نات جينيه 7: 108-112. | المادة | مجلات | ISI | ChemPort |
• شيفيلد VC، كرمي R، Kwitek الأسود A، Rokhlina T، نيشيمورا D، Duyk GM، Elbedour K، Sunden SL، ستون EM 1994 تحديد متلازمة موضع بارديه-بيدل على الكروموسوم 3 وتقييم نهج فعال لرسم الخرائط جود زيجوت متماثلة الألائل. همهمة مول جينيه 3: 1331-1335. | المادة | مجلات | ISI | ChemPort |
• كرمي R، T Rokhlina، Kwitek الأسود AE، Elbedour K، D نيشيمورا، ستون EM، شيفيلد EM 1995 استخدام استراتيجية تجميع الحمض النووي لتحديد مكان متلازمة السمنة الإنسان على الصبغي 15. مول جينيه 4: 9-13.
• الشباب TL، بيني L، ودز MO، Parfrey PS، أخضر JS، Hefferton D، ديفيدسون WS 1999 A موضع الخامس لبارديه-بيدل خرائط متلازمة كروموسوم 2q31 ل[الرسالة] آم J همهمة جينيه 64: 901-904.
• وودز MO، Parfrey PS، أخضر JS، ديفيدسون WS 2000 الأدلة على بعد رواية أخرى متلازمة بارديه-بيدل (BBS) موضع في عدد السكان نيوفاوندلاند [المجرد] آم J همهمة جينيه 67 (ملحق): 1730.
• Beales PL، Katsanis N، لويس RA، انسلي SJ، Elcioglu N، رضا J، ودز MO، أخضر JS، Parfrey PS، ديفيدسون WS، Lupski JR 2001 الوراثية والتحليلات طفرية من كبيرة متعددة الأعراق بارديه-بيدل فوج تكشف عن تورط القصر لل BBS6 وترسيم فترات حرجة من مواضع أخرى آم J همهمة جينيه 68: 606-616. | المادة | مجلات | ISI | ChemPort |
• Katsanis N، انسلي SJ، Badano JL، Eichers ER، لويس RA، هوسكينز يكون، Scambler PJ، ديفيدسون WS، Beales PL، Lupski JR 2001 Triallelic الميراث في متلازمة بارديه-بيدل، وهو اضطراب المتنحية مندلي العلوم 293: 2256-2261. | المادة | مجلات | ISI | ChemPort |
• Katsanis N، Eichers ER، انسلي SJ، لويس RA، Kayserili H، هوسكينز يكون، Scambler PJ، Beales PL، Lupski JR 2002 BBS4 هو المساهم البسيط لمتلازمة بارديه-بيدل ويمكن أن تشارك أيضا في الميراث triallelic. آم J همهمة جينيه 71 : 22-29. | المادة | مجلات | ISI | ChemPort |
• بيلز PL، Badano JL، روس AJ، انسلي SJ، هوسكينز BE، كيرستن B، مين CA، Froguel P، Scambler PJ، لويس RA، Lupski JR، Katsanis N 2003 التفاعل الجيني للطفرات BBS1 مع الأليلات في غيرها من مواضع BBS يمكن أن يؤدي إلى غير مندلية-بارديه-بيدل متلازمة آم J همهمة جينيه 72: 1187-1199. | المادة | مجلات | ISI | ChemPort |
• لورانس JZ، القمر RC 1866 أربع حالات من التهاب الشبكية الصباغي التي تحدث في نفس العائلة ويرافقه النقص العام للتنمية Ophthalmol القس 2: 32-41.
• بارديه G 1920 سور الامم المتحدة متلازمة دي obesite الطفلي AVEC polydactylie آخرون retinite مصطبغ (مساهمة A L'القطعة الموسيقية دي FORMES cliniques DE L'obesite hypophysaire). أطروحة، باريس، ملاحظة no.479
• . بيدل A 1922 عين Geschwisterpaar معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا adiposogenitaler Dystrophie Dtsch ميد Wschr 48: 1630
• آمان F 1970 التحقيقات cliniques آخرون genetiques سور جنيه متلازمة دي بارديه-بيدل أون سويس. J جينيه هوم 18 (ملحق) 1-310. | مجلات | ISI |