WASH复合体组分WASHC3基因变异导致身材矮小、神经发育异常及特殊面容的分子机制研究

本研究通过外显子测序在3个家系中发现WASH复合体关键组分WASHC3基因变异（L69F错义变异和M1?起始密码子变异），揭示其通过干扰PTH1R内体运输、降低cAMP信号传导、影响生长板软骨细胞肥大分化而导致身材矮小的新机制，为"WASH病（WASHopathy）"的临床诊断提供分子依据。

　　

在儿童生长发育领域，遗传缺陷导致的生长障碍一直是临床难题。尽管已知多种基因变异可引起骨骼发育不良或身材矮小，但仍有大量病例的遗传病因尚未明确。生长板软骨细胞的分化过程受多种信号系统精密调控，其中甲状旁腺激素相关蛋白(PTHrP)通过其受体PTH1R（甲状旁腺激素1型受体）调控的cAMP信号通路尤为关键。与此同时，WASH复合体作为调控内体运输的关键蛋白机器，其功能异常可能影响多种膜受体的运输过程，但该复合体与骨骼发育的关联尚未被深入探索。

美国国立卫生研究院临床中心等机构的研究人员通过对3个具有特殊面容、身材矮小伴神经发育异常的家系进行外显子测序，首次发现WASH复合体组分WASHC3基因变异与疾病表型的关联。研究不仅揭示了WASHC3变异通过干扰PTH1R内体运输导致生长障碍的新机制，还提出了"WASH病（WASHopathy）"的概念框架。该成果发表于《Genetics in Medicine Open》杂志，为遗传性生长障碍的精准诊断提供了新靶点。

研究采用外显子测序技术筛查家系致病突变，通过CRISPR-Cas9构建WASHC3敲除细胞系，运用免疫共沉淀验证蛋白互作，采用超分辨率显微镜观察内体-Golgi运输过程，建立cAMP-ELISA检测信号通路活性，并利用原代软骨细胞培养评估肥大分化标志物表达。来自3个家系的临床样本包括外周血、唾液和皮肤成纤维细胞。

在"Family 1临床总结"部分，研究发现一个常染色体显性遗传家系中，携带WASHC3 c.207A>C(p.L69F)错义变异的患者表现为不成比例的身材矮小、特殊面容（眼睑下斜、眼距过宽、低位耳等），但智力发育正常。该变异通过破坏WASHC3与WASH1的结合影响WASH复合体组装。

"L69F变异损害PTH1R内体定位"的研究显示，该变异导致PTH1R在早期内体中的定位异常，并异常积聚于cis-Golgi区。在"L69F变异损害cAMP产生"实验中，发现该变异使PTH1-34刺激后的cAMP水平显著降低，且其他WASH组分（如WASH1、SWIP、Strumpellin等）的敲低同样损害PTH1R信号传导。

"起始密码子变异(c.1A>T)显示蛋白表达降低"部分证实，家族2和3中发现的纯合起始密码子变异使WASHC3蛋白表达减少75%，但分子量保持不变。患者成纤维细胞显示内体形态异常增大，符合WASH复合体功能缺陷的表型。

在"讨论"部分，研究提出WASH复合体功能缺陷导致生长障碍的三级假说：WASHC3变异→WASH复合体功能障碍→PTH1R内体运输异常→cAMP信号减弱→软骨细胞肥大分化失调→生长板功能障碍→身材矮小。值得注意的是，不同变异类型呈现不同遗传模式：错义变异呈显性遗传，而起始密码子变异呈隐性遗传，可能与残余蛋白表达量相关。

该研究的创新性在于：首次将WASHC3变异与人类疾病相联系；阐明WASH复合体通过调控PTH1R运输影响骨骼发育的新机制；提出"WASH病"的疾病概念，涵盖WASHC3、WASHC4(SWIP)和WASHC5(Strumpellin)变异导致的相似表型。临床意义在于为不明原因身材矮小伴特殊面容的患者提供新的诊断标记，并为靶向干预内体运输通路提供理论依据。未来研究可进一步探索WASH复合体在其他膜受体运输中的作用，以及不同组分变异导致表型差异的分子基础。