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β- 地中海贫血（β-thalassemia ）由 β- 珠蛋白基因（HBB ）缺陷引发，患者胎儿血红蛋白（Hb F）再激活机制不明。研究人员对 1142 例患者测序研究，发现 HBB:c.-78A>G 突变可提升 Hb F 水平。该研究有助于理解珠蛋白基因表达调控机制。
地中海贫血，这个名字或许大家并不陌生，它是一种在全球范围内都较为常见的遗传性血液疾病。其中，β- 地中海贫血（β-thalassemia）更是由于 β- 珠蛋白基因（HBB）出现遗传缺陷，使得 α/β- 珠蛋白的合成失去平衡，进而引发无效造血。不少 β- 地中海贫血患者，甚至只是基因携带者，体内的胎儿血红蛋白（Hb F）都会出现重新激活的现象，可这背后的机制却像一团迷雾，始终没有被完全揭开。
为了驱散这团迷雾，研究人员踏上了探索之旅。他们组建了一个包含 1142 例 β- 地中海贫血患者的队列，这些患者携带的地中海贫血突变各不相同。研究人员对他们进行了靶向下一代测序，试图从基因层面找到关键线索。经过深入的研究，他们发现了一个有趣的现象：在众多突变中，HBB:c.-78A>G 突变在提升 Hb F 水平方面表现得尤为突出，与其他 β- 地中海贫血突变相比，有着显著的效果。这一发现，就像是在黑暗中找到了一丝曙光。
为了进一步验证这个结论，研究人员运用了多种先进的技术手段。他们通过电穿孔介导的同源定向修复（HDR）技术，将 RNP 转染复合物导入细胞。在 HUDEP-2 和原代 CD34?细胞系中，都观察到了 Hb F 表达的持续增加。不仅如此，他们还利用染色质免疫沉淀 - 定量聚合酶链反应（ChIP-qPCR）、双荧光素酶报告基因检测以及环形染色体构象捕获（4C）等技术，进一步探究其中的分子机制。研究发现，HBB 基因 TATA 盒与 TBP 的结合减少，使得位点控制区（LCRs）与 γ- 珠蛋白基因启动子之间的相互作用增强，从而促进了 γ- 珠蛋白基因的表达。
这项研究成果发表在《Blood Advances》杂志上，具有重要的意义。它为我们深入理解 β- 地中海贫血的发病机制提供了新的视角，也为未来开发针对 β- 地中海贫血的治疗方法奠定了理论基础。或许在不久的将来，基于这些研究成果，医生们就能找到更有效的治疗手段，帮助那些深受 β- 地中海贫血困扰的患者重获健康。
研究人员为开展这项研究，用到了几个关键技术方法。首先是构建了 1142 例 β- 地中海贫血患者的队列，并对其进行靶向下一代测序。之后，运用电穿孔介导的同源定向修复（HDR）技术，观察细胞系中 Hb F 的表达变化。此外，还通过 ChIP-qPCR、双荧光素酶报告基因检测以及 4C 等技术，探究基因调控机制。
基因型 - 表型关联研究
研究人员对 1142 例 β- 地中海贫血患者进行靶向下一代测序，开展基因型 - 表型关联研究。结果发现，HBB:c.-78A>G 突变与其他 β- 地中海贫血突变相比，对提升 Hb F 水平有着显著的影响。这一结果为后续研究指明了方向，让研究人员将目光聚焦在这个特殊的突变上。
实验验证 Hb F 表达变化
通过电穿孔介导的同源定向修复（HDR）技术，将 RNP 转染复合物导入 HUDEP-2 和原代 CD34?细胞系。在这两种细胞系中，都观察到了 Hb F 表达的一致增加。这一实验结果进一步证实了 HBB:c.-78A>G 突变与 Hb F 水平提升之间的关联，为之前的基因型 - 表型关联研究提供了有力的实验证据。
探究分子机制
利用 ChIP-qPCR、双荧光素酶报告基因检测以及 4C 等技术，研究人员对分子机制展开深入探究。结果发现，HBB 基因 TATA 盒与 TBP 的结合减少，导致 LCRs 与 γ- 珠蛋白基因启动子之间的相互作用增强，进而促进了 γ- 珠蛋白基因的表达。这一发现揭示了 HBB:c.-78A>G 突变提升 Hb F 水平的内在分子机制，让我们对 β- 地中海贫血中胎儿血红蛋白再激活的过程有了更深入的理解。
研究结论表明，HBB:c.-78A>G 突变通过影响 TBP 与 HBB 基因 TATA 盒的结合，改变了 LCRs 与 γ- 珠蛋白基因启动子的相互作用，从而提升了 Hb F 水平。这一研究不仅加深了我们对 β- 地中海贫血患者胎儿血红蛋白再激活机制的认识，还为 β- 地中海贫血的治疗提供了潜在的新靶点和理论依据。在未来的研究中，可以进一步探索针对这一机制的治疗策略，有望为 β- 地中海贫血患者带来新的希望。同时，该研究也为其他相关血液疾病的研究提供了借鉴，推动了整个生命科学和健康医学领域对血红蛋白调控机制的深入探索。
