研究人员发现了由 CTR1 基因变异引起的新的铜代谢紊乱

铜对许多细胞功能至关重要，包括细胞呼吸、抗氧化防御、神经递质生物合成和神经肽酰胺化等。直到最近，只有两个先天性的铜代谢错误得到了很好的证实。两者都很少见。威尔逊病和门克斯病是由铜转运 P 型 ATP 酶突变引起的;ATP7B 和 ATP7A，分别。

CTR1 是一种高亲和力铜摄取蛋白，对哺乳动物发育和铜稳态以及某些癌症的进展至关重要。直到最近，还没有报告人类 CTR1 缺乏的病例。

现在，在人类分子遗传学上发表的一项研究中，医学博士、公共卫生硕士 Stephen Kaler 和他的同事报告了由于两个儿童的 CTR1 基因的纯合错义突变导致的 CTR1 缺陷的首次描述。他们还提出了这种缺陷的相关临床、生化和分子表型。

在 CTR1 基因中具有相同错义突变的同卵双胞胎男孩在出生后头两个月表现良好后均出现肌张力减退、整体发育迟缓、癫痫发作和快速脑萎缩。与未经治疗的门克斯病儿童相比，脑成像显示更多萎缩。

该团队使用了临床表型、脑成像、铜测定、细胞色素 c 氧化和线粒体呼吸、蛋白质印迹、细胞转染实验、共聚焦和电子显微镜、蛋白质结构建模以及胎儿大脑和大脑类器官转录组分析。

“这篇论文代表了来自五个国家和八个不同机构的非凡国际合作的高潮，所有这些都专注于诊断、理解和治疗两名患有以前未被发现的先天性人类铜代谢错误的婴儿，”Kaler 博士说，该出版物的高级作者和阿比盖尔韦克斯纳研究所基因治疗中心的首席研究员。

该团队还评估了组氨酸铜在患者培养细胞中的作用，并根据正式的研究方案，对患者本身进行了评估。

“在细胞培养中，组氨酸铜处理使细胞色素 c 氧化酶活性正常化并增强了线粒体呼吸，”Kaler 博士说。“在患者中，我们看到了适度的临床改善。生长得到改善，血清铜水平增加，但整体临床改善有限，可能是因为在治疗开始前病理持续存在。”

结合目前和之前的研究，这些婴儿的临床、生化和分子表型确定了这种新变异对铜代谢和细胞稳态的影响，并阐明了 CTR1 在人类大脑发育中的关键作用。CTR1 缺乏代表了一种新定义的脑铜代谢遗传顺序。

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