通过斑马鱼CRISPR技术进行的功能基因组学研究，有助于筛选出与半侧面部微小体综合征（hemifacial microsomia）相关的候选基因

《Journal of Craniofacial Surgery》：Functional Genomics Through Zebrafish CRISPR Prioritizes Candidate Genes for Hemifacial Microsomia

本研究利用zebra鱼CRISPR-Cas9平台验证16个候选基因功能，发现EDNRB、FGF3、EPAS1为高置信度致病基因，并提示TP53、ESR2可能与环境易感性相关，为靶向治疗和产前评估提供依据。

　　

摘要 通俗语言总结

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背景：

半侧面部发育不全（Hemifacial Microsomia, HFM）是一种遗传复杂的颅面疾病。尽管全基因组关联研究（GWAS）和家族研究已经确定了一些候选基因，但这些基因的功能验证率仍然很低（<10%）。

方法：

研究人员建立了一个高通量的斑马鱼CRISPR-Cas9平台，用于功能验证16个优先考虑的基因（其中12个来自文献，4个是通过生物信息学预测得到的）。使用Tg(col2a1a:EGFP)胚胎进行了F0代敲除实验，敲除效率达到≥70%。在胚胎发育5天（dpf）时，通过6个形态测量参数定量分析了下颌的发育情况。

结果：

研究发现，不同候选基因表现出不同的表型特征：ednrb基因敲除导致全下颌发育不全（Meckel软骨长度减少21%，P<0.0001）；fgf3基因缺失导致选择性下颌弓畸形（ceratohyal长度减少28%，P<0.0001）；epas1基因缺失导致单侧颅面畸形（颅骨长度减少24%，P<0.0001）。此外，gbx2和pax1基因敲除也表现出显著的颅面异常。

结论：

本研究利用功能基因组学方法，将EDNRB、FGF3和EPAS1确定为半侧面部发育不全的高置信度候选基因。研究结果表明，多种遗传途径共同作用可产生类似HFM的表型，并证实TP53和ESR2可能是环境因素的影响因素。这些发现为基因靶向治疗策略和产前风险评估提供了依据。