γ珠蛋白基因的表达调控研究进展

γ 珠蛋白属于β类珠蛋白,主要在出生前后表达,与α珠蛋白相结合形成HbF.人类在出生前后经历一个胎儿到成人的珠蛋白开关转换机制,即完成一个由γ→β的表达转换.研究表明,重新激活γ珠蛋白基因的表达,使其与过剩的α珠蛋白相结合可以有效地减轻因β珠蛋白合成减少所致的β地中海贫血、镰状细胞疾病的临床症状[1].因此,研究γ珠蛋白基因的表达调控机制,对了解β地中海贫血和镰状细胞疾病的发病机理和进一步探讨有效的治疗方法,具有重要意义.     

β-地中海贫血基因治疗的研究进展

β-地中海贫血(β-地贫)是比较常见的遗传性血液病。近年来随着基因治疗的快速发展,β-地贫的基因治疗也取得了显著进展。β-地贫的基因治疗主要集中在β-珠蛋白基因(HBB)和γ-珠蛋白基因(HBG)。一方面通过对HBB基因进行原位修复或导入正常外源基因来增加β-珠蛋白表达;另一方面通过基因编辑来抑制γ-珠蛋白阻遏物(如BCL11A)的表达,重新诱导胎儿血红蛋白(HbF)产生。本文将对β-地贫基因治疗的最新研究进展进行概述。     

遗传性胎儿血红蛋白持续症和δβ-地中海贫血

在血红蛋白合成的遗传性疾病中,以成年期胎儿血红蛋白(HbF)增加为特征的那些疾病,在帮助我们了解红细胞内珠蛋白基因表现的调控方面具有很大的重要性。在这些疾病中,δβ-地中海贫血和遗传性胎儿血红蛋白持续症(Hereditary persistence of fetal haemo-globin,HPFH)在杂合子状况下就可有 HbF的增加,它们与其它一些伴有 HbF 增高的遗传性疾病如β-地中海贫血、镰状细胞性贫血等不同,后者在杂合子时 HbF 仅轻微升高。其纯合子的 HbF 升高可能是一种继发效应,而不是原发性遗传性缺陷的直接结果。HbF 通常包括两种类型γ链的混合物,它们的不同仅仅是在136位上是甘氨酸(Gγ)还是丙氨酸(Aγ)。Gγ和 Aγ链是不同基因的产物,这些基因与调控 HbA 和 HbA_2之β和δ链的基因以 GγAγδβ的顺序相环联。已经报告了各种类型的δβ-地中海贫血和 HPFH,它们在HbF 产生量和两种类型γ链的相对比例上不同。近来用溶液杂交和核酸内切限制酶图象的方法分析了 HPFH 或δβ-地中海贫血患者的DNA,发现某些这类疾病是由于珠蛋白基因     

血红蛋白H病的血红蛋白电泳及血液学特征

血红蛋白(Hb)是存在于红细胞中具有重要生理功能的蛋白质,它由一个珠蛋白分子和四个亚铁血红素结合而成。每一个珠蛋白分子有两种不同的珠蛋白肽链成双结合构成一种Hb的类型。人类Hb主要有以下几种珠蛋白肽链:α、β、γ、δ链,构成正常成人的HbA(2α2β),HbA2(2α2δ),HbF(2α     

脂质体转染反义寡核苷酸对重型β-地中海贫血红系细胞α-珠蛋白的调控作用

目的 研究脂质体转染反义寡核苷酸(ASON)对重型β-地中海贫血(β-地贫)患者红系细胞α-珠蛋白基因的调控作用,为基因治疗β-地贫提供新的思路.方法 将前期实验筛选获得的高效抑制α-珠蛋白基因表达的ASON以最佳浓度作用于体外培养的重型β-地贫患者红系细胞,并没空白对照组,经实时荧光定量RT-PCR分析ASON组和空白对照组中红系细胞α、β、γ-珠蛋白基因表达情况,观察ASON对相应珠蛋白基因表达的影响,通过高效液相色谱法(HPLC)检测ASON作用后血红蛋白水平,并经透射电子显微镜(电镜)观察ASON作用前后红系细胞内α-珠蛋白肽链沉积情况,了解ASON对β-地贫患者红系细胞内过剩α-珠蛋白肽链的影响.结果 实时荧光定量RT-PCR结果显示ASON组α-珠蛋白基因mRNA表达(9.04±0.29)较空白对照组(24.23±0.29)减低(P<0.01),α/(β+γ)珠蛋白比例失衡得到改善[ASON组、空白对照组分别为(0.79±0.02)、(2.26±0.06),P<0.01];HPLC检测表明ASON作用后α-珠蛋白基因表达下调,HbA2和HbF表达增加;透射电镜结果证实ASON作用后革型β-地贫患者红系细胞内过剩的α-珠蛋白肽链沉积减少,特别是在早期幼稚红细胞中,在空白对照组中沉积物无明显变化.结论 高效ASON可抑制体外培养的重型β-地贫患者红系细胞α-珠蛋白基因表达,有助于改善珠蛋白基因α/(β+γ)比例失衡,并减少过剩α-珠蛋白肽链在红系细胞内的沉积,为基因治疗β-地贫提供新的思路.     

补肾益髓法治疗β-珠蛋白生成障碍性贫血患儿的效果及对抗氧化基因表达的影响

目的探讨补肾益髓法治疗β-珠蛋白生成障碍性贫血(β-地中海贫血)的疗效及作用机制。方法观察54例β-珠蛋白生成障碍性贫血患儿补肾益髓法治疗前后血红蛋白(Hb)、红细胞(RBC)、网织红细胞计数(Ret)、胎儿血红蛋白(Hb F)的改变;通过实时定量PCR方法研究患者骨髓有核细胞中珠蛋白编码基因表达量变化以及抗氧化基因的响应情况。结果补肾益髓法治疗后,重型和中间型患者各项血液学参数均有提高,与治疗前比较差异有显著性。重型β-地中海贫血患儿组的Hb、RBC、Ret水平均显著上升(P0.05),而中间型β-地中海贫血患儿组仅有Hb、RBC水平显著上升(P0.05)。珠蛋白mRNA变化比值,即γ/(β+γ)mRNA比值在两组患者中均上升,且在重型β-地中海贫血患儿组显著上升(P0.05)。治疗后发现抗氧化基因的响应,重型β-地中海贫血患儿组骨髓有核细胞超氧化物歧化酶(SOD1),谷氨酰半胱氨酸连接酶催化亚单位(GCLC),硫氧还蛋白(TRX)基因表达均显著高于治疗前(P0.05);中间型β-地中海贫血患儿组骨髓有核细胞GCLC、TRX基因表达也显著高于治疗前(P0.05)。治疗前后BTB-CNC异体同源体1(BACH-1)基因表达无显著差异。结论补肾益髓法可以改善β-珠蛋白生成障碍性贫血患儿的临床症状,升高患儿γ珠蛋白基因的表达,有效激活患儿体内抗氧化基因的响应,这可能是补肾益髓法治疗本病的分子机制之一。     

β地中海贫血的γ珠蛋白诱导治疗及其与microRNA关系

β地中海贫血是β珠蛋白基因突变引起的慢性溶血性贫血,属于遗传性血红蛋白病。此疾病在我国好发于广东、广西、福建等地区,其治疗主要包括输血、铁螯合剂、造血干细胞移植、脾脏切除、诱导Hb F生成以及基因治疗等。该疾病的死亡率仍然较高。近十几年来,针对β珠蛋白合成不足进行的研究主要集中在正常β珠蛋白基因的导入和内源性γ珠蛋白等基因的再次诱导激活两个方面。随着小分子RNA(microRNA,miRNA)的研究成为热点,发现在β地中海贫血中存在多种miRNA的失调表达,部分miRNA参与诱导γ珠蛋白的合成,对β地中海贫血起到治疗作用。因此,研究miRNA与β地中海贫血的关系,可望为靶向治疗β地中海贫血提供理论依据。本文就地中海贫血的γ珠蛋白诱导治疗及其与miRNA的关系作一综述。     

长期生存的重型β地中海贫血1例报道并文献回顾

正地中海贫血,又称海洋性贫血或珠蛋白生成障碍性贫血,是由于珠蛋白基因缺陷造成珠蛋白肽链异常,导致血红蛋白(Hb)组成改变而引起的一组遗传性溶血性贫血。β地中海贫血是调控β珠蛋白链的基因缺陷,使β珠蛋白合成障碍所致的慢性溶血性贫     

应用RT／PCR技术诊断地中海贫血综合征

应用逆转录酶／聚合酶链反应技术，定量检测地中海贫血（地贫）患者的α、β和γ珠蛋白基因转录产物的相对含量。结果表明，β°和β￣＋地贫患者的α与β珠蛋白ｍＲＮＡ的相对比值（α／β）用较正常人分别增加１０倍和５倍以上，并出现γ珠蛋白ｍＲＮＡ相对含量的增加；而α地贫患者的α／β则随其α珠蛋白基因缺失的数目成比例地减少。我们介绍的方法为地贫综合征的分子诊断以及珠蛋白基因转录和表达的研究提供了一种灵敏和特异的新途径。     

人红白血病K562细胞系β-珠蛋白基因表达的调控

人红白血病K562细胞系在生长与分化状态下,均不易表达β-珠蛋白的特点,使其成为研究红系细胞分化及珠蛋白基因负性调控的良好模型。本文就K562细胞β-珠蛋白基因水平和转录水平的调控研究进展作一综述。     

BCL11A基因对γ-珠蛋白基因转录的影响

本研究旨在探讨B细胞淋巴瘤/白血病11A（B-cell lymphoma/leukemia 11A,BCL11A）基因对γ-珠蛋白基因转录的影响。通过小干扰RNA（small interfering RNA,siRNA）技术沉默人红白血病细胞（K562细胞）的BCL11A基因的表达,用实时荧光定量RT-PCR法定量细胞内γ-珠蛋白基因mRNA水平,分析BCL11A基因对γ-珠蛋白基因转录的调控作用。结果表明,所构建的4个siRNA表达载体对BCL11A基因表达的沉默率分别为49.7%、55.4%、78.2%和84.1%。将沉默率为84.1%的siRNA表达载体转导K562细胞,K562细胞的γ-珠蛋白基因的转录水平较转导对照载体质粒升高了2.4倍。结论：BCL11A基因表达被沉默后γ-珠蛋白基因mRNA水平升高显示BCL11A基因对γ-珠蛋白基因表达可能存在负调控。     

病毒载体介导的β-地中海贫血基因治疗研究进展

β-地中海贫血是一种常见的造血系统遗传病,β-珠蛋白基因簇中的缺失或突变导致β-珠蛋白肽链合成减少或完全不能合成,从而造成α-珠蛋白肽链与β肽链的不平衡,出现贫血症状。β-珠蛋白基因簇基因座控制区(locus control region,LCR)的发现及整合型病毒载体的研究进展使β-地中海贫血基因治疗成为可能。LCR中单一DNaseI高敏位点或不同高敏位点核心序列组合构成miniLCR,能够指导病毒载体介导的基因转移中人珠蛋白基因在鼠红白血病细胞系中呈现高水平表达,而且在间接体内基因转移中可检测到人珠蛋白基因在骨髓移植受体动物中的长期存在和红系特异的一定水平的人珠蛋白基因的表达,为进行临床研究提供了可行性参考;另一方面,也对珠蛋白基因表达调控、病毒载体介导的基因转移效率和整合效率、靶向性整合和克服位置效应等方面的深入研究提出了更高要求。     

肽核酸阻断PYR复合体与DNA位点结合对γ-珠蛋白基因表达的影响

目的:探讨肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)阻断PYR复合体(polypyrimidine complex)与DNA序列结合对γ-珠蛋白基因表达的影响。方法:设计并合成PYR-PNA、β-PNA和RS-PNA(随机序列PNA),以阳离子脂质体lipofectamine 2000为载体,将PNA转染到K562细胞中。用RT-PCR和Western blot技术分别在转录水平和蛋白翻译水平检测K562细胞在转染24、48和72 h后γ-珠蛋白基因的表达情况。结果:PYR-PNA组在转染24、48和72 h后γ-珠蛋白基因mRNA和蛋白表达水平均显著高于RS-PNA组和空白对照组(P0.05),其中以转染48 h后的表达上调最为明显,分别为空白对照组的2.0和2.5倍。结论:PYR-PNA可显著上调K562细胞中γ-珠蛋白基因的表达;本研究为β-地中海贫血基因治疗提供了新的研究思路。     

ΔNp73的研究进展

ΔNp73是近年发现的p73基因(p53家族新成员)的一种亚型,由位于p73基因内含子3下游的P2启动子转录生成,缺乏p73基因的NH2末端反式激活区域,含7种变异体(ΔNp73α、β、γ、δ、ε、ζ、η)。ΔNp73对细胞生长和凋亡有双重调节作用,其与神经系统疾病、多种肿瘤及人类巨细胞病毒(HCMV)感染有关。ΔNp73在人类多种肿瘤组织中过表达,但在正常组织中不表达,其与肿瘤的关系可能为治疗一些肿瘤提供新的靶点。     

中间型β-地中海贫血的分子机制

中间型β-地中海贫血临床表现异质性大,分子基础复杂。除直接受β-珠蛋白基因型影响外,尚受α-珠蛋白基因型及γ-珠蛋白基因型的影响。具体分为四类:①轻型β-珠蛋白基因突变;②合并α-珠蛋白基因突变;③存在使γ-珠蛋白基因表达增强的因素;④未知的原因。阐述其临床表现与基因型的关系以期指导遗传咨询、产前诊断及临床治疗中的病例选择。     

β-珠蛋白生成障碍性贫血患者β-珠蛋白基因单核苷酸多态性分析

本研究旨在分析深圳地区β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的β-珠蛋白基因序列,了解β-珠蛋白基因内的单核苷酸多态性,探讨β-珠蛋白基因突变与基因内单核苷酸多态性的连锁关系。本研究收集125例深圳地区β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的外周血,并抽提基因组DNA,通过聚合酶链反应扩增β-珠蛋白基因,经DNA测序确定β-珠蛋白基因的突变类型和基因内单核苷酸多态性。结果显示:在114例深圳地区β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的β-珠蛋白基因中共发现了10种突变和12个位点的单核苷酸多态性。在12个单核苷酸多态性位点中,有6个位点的6个单倍型与β-珠蛋白基因突变存在连锁不平衡。结论:在β-珠蛋白基因内存在密集的单核苷酸多态性位点,平均约230bp长度存在1个单核苷酸多态性位点,其中一些位点单倍型与β-珠蛋白基因突变存在连锁不平衡,这或许对基因诊断有一定价值。     

重型β地贫患儿珠蛋白肽链失衡的调控研究

目的 研究重型β地贫患儿外周血珠蛋白α、β、γ mRNA比例变化及miR-144基因对其平衡的调控作用.方法 分离培养患者外周血早红细胞,真核表达质粒PmiR-144-luc转染后培养72 h,运用RT-PCR分别检测重型β地贫患儿空白组、基因转染组与健康对照组外周血α、β、γ mRNA的比率变化.结果 与健康对照组比较,重型β地贫患儿外周血珠蛋白α/β 、α/β+γ 、γ/β+γ mRNA的比例水平均升高,差别有统计学意义;与重型β地贫患儿空白组比较,基因转染组珠蛋白α/β 、α/β+γ mRNA的比例水平均降低,差别有统计学意义;而γ/β+γ mRNA的比例水平变化无统计意义.结论 miR-144基因可能调控重型β地贫患儿珠蛋白α、β、γ mRNA基因比例的变化,将为重型β地贫的基因调节治疗提供新的实验依据.     

β-珠蛋白基因新突变导致的β-珠蛋白生成障碍性贫血

本研究对1例轻型β-珠蛋白生成障碍性贫血患者的β-珠蛋白基因进行序列分析,寻找基因的致病突变。提取患者外周血基因组DNA,扩增全长β-珠蛋白基因,然后对扩增产物进行DNA测序。结果显示,患者的β-珠蛋白基因1号内含子存在杂合IVS-I-129(A→G)突变。结论:IVS-I-129(A→G)突变为剪接突变使未成熟的β-珠蛋白基因mRNA产生剪接异常,导致其后的β-珠蛋白基因翻译错误。该突变为首次报道。     

培养成人外周血红系细胞的珠蛋白生物合成研究

培养成人外周血红系细胞的珠蛋白生物合成研究顾小锋黄淑帧曾溢滔人类血红蛋白合成的一个重要特征是伴随个体生长发育过程中的珠蛋白基因表达的两次转换：即从卵黄囊造血期转入胎肝造血期的ε基因向γ基因表达转换，以及胎肝造血期转入骨髓造血期的γ基因向β基因表达转换...     

希腊的Hb Bart’s胎儿水肿综合征

在希腊发现1例Hb Bart’s胎儿水肿综合征。此家族曾有3个类似的死产的水肿胎儿。根据血液学、Hb、珠蛋白合成及珠蛋白基因研究,并经家系调查、证明其父为α_1-地中海贫血和β-地中海贫血的双重杂合子,其母为α_1-地中海贫血杂合子。胎儿本身无α链合成。其Hb主要是Hb Bart’S(γ4),另有少量HbH(β_4)和Hb Portland(ξ_2γ_2),没有HbF