综述:16p11.2 和 22q11.2 相关疾病的神经学见解:小型综述

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Current Genomics 1.8

编辑推荐:

  本综述聚焦涉及 16p11.2 或 22q11.2 的拷贝数变异(CNVs),其与自闭症谱系障碍、注意力缺陷多动障碍、认知障碍、癫痫和精神分裂症等神经发育及神经精神疾病相关,探讨发病机制、临床见解及潜在治疗意义。

  
涉及 16p11.2 或 22q11.2 的拷贝数变异(CNVs)常与神经发育和神经精神疾病相关,如自闭症谱系障碍(ASD)、注意力缺陷多动障碍(ADHD)、认知障碍、癫痫、精神分裂症等。这些神经表型的致病机制尚未完全明确,部分原因在于涉及众多基因以及这些位点复杂的基因 - 基因相互作用。

近年来,实验技术和生物信息学的进步极大地增进了我们对 16p11.2 和 22q11.2 相关疾病神经生物学的理解。本文旨在提供关于这些疾病相关 CNVs 神经学方面的最新小型综述,重点关注临床和机制见解以及潜在的治疗意义。

研究表明,16p11.2 区域的 CNVs,无论是缺失还是重复,均与多种神经发育异常相关。该区域包含多个与突触功能、神经元迁移和神经环路形成相关的基因,这些基因的剂量改变可能导致神经元连接异常和脑网络发育缺陷,进而引发 ASD、ADHD 等表型。例如,某些基因的异常表达可能影响 γ- 氨基丁酸(GABA)能和谷氨酸能神经传递系统的平衡,导致神经网络的过度兴奋或抑制,这可能与癫痫和认知障碍的发生有关。

22q11.2 微缺失综合征(又称 DiGeorge 综合征或 velocardiofacial 综合征)是一种常见的 CNV 相关疾病,该区域的缺失涉及约 30 个基因,其中 TBX1 基因的单倍体不足被认为是导致心脏、胸腺和甲状旁腺发育异常的主要原因,同时也与神经精神症状如精神分裂症、认知缺陷和自闭症特征密切相关。研究发现,22q11.2 缺失可能影响神经嵴细胞的发育,进而影响大脑前额叶皮层和边缘系统的结构和功能,这些脑区与情绪调节、认知控制和社会行为密切相关。

在发病机制研究方面,表观遗传学调控、细胞信号通路异常和神经炎症等因素也逐渐被揭示。例如,某些 CNVs 可能通过改变组蛋白修饰或非编码 RNA 的表达,影响相关基因的转录调控网络;PI3K-AKT-mTOR 通路、Wnt/β-catenin 通路等在神经发育中的异常激活或抑制,可能导致神经元增殖、分化和凋亡的失衡;而神经炎症反应的激活可能进一步加剧神经环路的损伤和行为异常。

临床研究显示,携带 16p11.2 或 22q11.2 CNVs 的个体表现出高度的临床异质性,即使是相同 CNV 类型的患者,其症状严重程度和表型组合也可能差异显著。这种异质性可能与遗传背景(如修饰基因的存在)、环境因素以及 CNV 区域内具体基因的剂量效应有关。因此,精准医学策略在这些疾病的诊断和治疗中具有重要意义,通过对个体基因组和转录组的分析,有望实现个性化的风险评估和治疗干预。

在治疗探索方面,针对特定基因或通路的靶向治疗正在逐步开展。例如,对于 22q11.2 缺失导致的 GABA 能系统功能低下,补充 GABA 受体激动剂或调节 GABA 合成的药物可能具有潜在疗效;针对 mTOR 通路过度激活的 ASD 模型,mTOR 抑制剂如雷帕霉素已在动物实验中显示出改善突触可塑性和行为异常的作用。此外,早期行为干预和神经可塑性训练对于改善患者的社会功能和认知能力也具有重要价值。

综上所述,尽管 16p11.2 和 22q11.2 相关疾病的神经生物学机制仍存在许多未解之谜,但近年来的研究在基因 - 脑 - 行为关联、分子通路和治疗靶点等方面取得了显著进展。未来,跨学科的研究方法、多组学技术的整合以及临床前模型的优化将有助于进一步揭示这些疾病的发病机制,并推动靶向治疗和个性化医疗的发展。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号