智力障碍(Intellectual Disabilities,ID)是一种常见的神经发育障碍,通常发病早、症状严重,是导致儿童残疾的主要因素之一。深入探究其病因与发病机制,对完善其防治体系具有关键意义。目前,对该疾病的诊疗研究通常以遗传学筛查为起点,以致病基因鉴定和机制解析为基础,并以特异性治疗为最终目标。因此,系统鉴定智力障碍相关的新致病基因具有重要意义。
2025年10月15日,湖南省儿童医院黄琰副研究员、王华主任医师、湖南省妇幼保健院毛翛研究员、同济大学边杉教授,于Journal of Genetics and Genomics杂志(双一区Top)第10期Special Issue on Neurodevelopment and Diseases发表题为“Biallelic MED16 variants disrupt neural development and lead to an intellectual disability syndrome”(pp. 1189–1198)的论文,并入选该杂志封面论文。湖南省儿童医院为第一署名单位,副研究员黄琰和同济大学博士研究生向政龙博士为共同第一作者,湖南省儿童医院医师向雅琴为第三作者,王华主任医师、毛翛研究员、边杉教授为通讯作者。
本期封面 (Volume 52, Issue 10 )
封面图像:大脑中MED16功能异常(损坏的齿轮)影响RNA聚合酶II(工人)介导的DNA(双螺旋塔吊)正常转录过程,导致神经发育受损(枯萎树木);而功能完整的MED16在神经发育中起关键调控作用(枝繁叶茂的树木)。
中介体复合物参与真核生物转录活性的调控,该研究发现并鉴定中介体复合物的亚基MED16双等位基因变异导致智力障碍综合征,丰富了智力障碍相关遗传图谱,为MED16相关智力障碍的临床诊断和遗传咨询提供了理论依据。
该研究通过外显子测序,在一个非近亲家庭两名患者中鉴定出遗传自双亲的MED16 (NM_005481.3)双等位基因变异。先证者临床表现为全面发育迟缓、智力障碍和畸形。为评估变异的致病性,研究团队在果蝇模型和患者来源的诱导多能干细胞(iPSCs)中进行功能验证。通过对果蝇同源基因med16进行Kozak-GAL4标记,发现该基因在发育中的中枢神经系统神经元和部分胶质细胞中表达。med16完全缺失会导致果蝇羽化率和存活率下降,并损害突触传递功能。野生型med16的回补可有效挽救上述表型,而患者来源两个变异的挽救能力显著减弱,表明它们是功能缺失型(LoF)变异。在iPSCs分化的神经元中,神经突生长受损,该表型可通过诱导外源MED16表达得以挽救,患者相关变异在iPSCs模型中也呈现LoF等位基因特征。鉴于MED16在转录调控中的重要作用,研究者进一步对患者细胞转录组进行初步分析。结果显示,MED16双等位基因LoF导致神经元成熟及功能相关基因转录出现显著表达异常,提示其可能主要通过干扰神经突成熟和轴突导向等过程,从而破坏神经元亚型形成、神经环路功能及神经递质传递,最终导致智力障碍表型。
MED16双等位基因LoF变异导致智力障碍
湖南省儿童医院医学遗传科学科带头人王华教授表示,该研究明确了MED16双等位基因LoF是智力障碍的新致病因素,明确诊断能为家系遗传咨询和优生优育提供依据。该成果的取得,是通过临床和基础研究的有效结合,针对性开展深入研究,从而助力解决临床疑难问题,促进神经发育出生缺陷疾病的早期预警和监测,提高相关防控措施针对性。
编辑:李雅雯