PPFIA3变异被发现是一种新发现的综合征性神经发育障碍的原因

子科生物报道：

一项由博士后科学家Maimuna Paul博士和儿童神经学家Chao Hsiao-Tuan博士领导的国际合作研究，Chao博士是贝勒学院的助理教授，是德克萨斯州儿童医院Jan和Dan Duncan神经学研究所(Duncan NRI)的Cain儿科神经学研究基金会实验室的教员，也是Robert和Janice McNair基金会McNair医学研究所的研究员。最近发现PPFIA3基因的变异导致了一种以前未知的综合征性神经发育障碍。这项研究发表在《美国人类遗传学杂志》上。

PPFIA3基因产生蛋白酪氨酸磷酸酶，这是一种存在于神经元中的支架蛋白。PPFIA3对突触的形成和功能很重要，突触是神经元之间的连接结构，对神经元之间的适当交流至关重要。虽然这种蛋白的重要生物学作用是显而易见的，但这是第一个将人类神经疾病与PPFIA3功能障碍联系起来的研究

“2019年，我们收到了来自未确诊疾病网络的一位罕见PPFIA3变异个体的第一个转诊。”“使用GeneMatcher来识别并与全球几位研究人员合作，使我们能够发现和研究另外19个具有该基因变异的个体。到目前为止，我们从18个家族中发现了17种独特的PPFIA3变体。”

本研究报告的20例患者表现出发育迟缓、智力残疾、张力低下、畸形、小头畸形或大头畸形、自闭症特征和癫痫。

PPFIA3蛋白结构域分析和分子建模显示，这些变异大部分位于coil -coil结构域和SAM1结构域，这些区域对该蛋白在神经元通信中发挥关键生物学功能至关重要。

“为了确定PPFIA3变异的致病能力，我们转向果蝇模型，其中存在几种强大的遗传工具来研究疾病基因变异，”主要作者Maimuna Paul博士补充说。“利用这些，我们产生了转基因果蝇，表达人类PPFIA3的正常版本或人类变体蛋白的五个版本。PPFIA3蛋白改变的果蝇在多个发育过程和突触形成中表现出缺陷。”

他们发现，在果蝇胚胎中，由于蝇脂素-α两个拷贝的丢失而导致的致命性可以通过正常版本的人类PPFIA3的表达而部分恢复，这表明人类和果蝇版本的该蛋白之间存在部分功能守恒。总之，果蝇的一些生存和行为分析表明，受影响个体和果蝇的症状严重程度可能与PPFIA3变异的位置和类型相关。

Chao博士说:“临床发现和功能性果蝇分析共同帮助我们得出结论，这20个人患有由PPFIA3功能丧失引起的新认识的神经发育障碍。”“这项研究为我们未来更好地了解这种疾病的潜在致病机制奠定了坚实的基础。这种更好的理解可能会在未来发现对ppfia3相关神经发育疾病患者的治疗干预措施，”Chao博士补充说。