论文解读| Ramesh K. Narayanan教授团队构建核黄素转运蛋白缺陷病的秀丽隐杆线虫模型

核黄素转运蛋白缺陷（Riboflavin transporter deficiency，RTD），一种起病于儿童期的神经退行性疾病，其特征是感觉与运动神经元的退化，引发共济失调、肌肉无力、视神经萎缩乃至呼吸衰竭。该病由SLC52A2和SLC52A3基因突变引起，这些基因编码的核黄素转运蛋RFVT2和RFVT3参与核黄素的细胞摄取。核黄素是 flavin adenine dinucleotide 和 flavin mononucleotide的前体，对线粒体生物能量学以及氨基酸和脂肪酸代谢至关重要。尽管体外细胞模型增进了我们对RTD的理解，但它们缺乏完整的神经系统，无法模拟长轴突和支持细胞。因此，发展体内模型对于深入理解RTD的病理机制至关重要。

澳大利亚悉尼大学的Ramesh K. Narayanan教授团队在本刊发表了题为“C. elegans model of riboflavin transporter deficiency (RTD) disorder reveals deficits in synaptic transmission and movement”的研究快讯，利用秀丽隐杆线虫（C. elegans）模型揭示了RTD导致突触传递和运动能力缺陷的分子机制。

1、研究方法：

研究团队利用 CRISPR-Cas9 技术构建了携带人SLC52A2基因p.Y305C突变的 C. elegans rft-1Y290C 模型。随后，通过一系列行为学、生理学和分子生物学实验，评估了该线虫模型的功能和行为特征。

2、研究结果

与对照组相比，rft-1Y290C线虫平均体宽显著减少，表明其生长发育受到影响（图1B）。rft-1Y290C线虫对乙酰胆碱酯酶抑制剂aldicarb的敏感性降低，暗示其突触传递功能受损 （图1C）。而其对乙酰胆碱受体拮抗剂levamisole的敏感性没有改变，提示突触传递缺陷主要是由神经元缺陷而非肌肉缺陷引起（图1D）。rft-1Y290C线虫的线粒体数量和ATP水平与对照组相比没有变化（图1E、F）。与对照组相比，rft-1Y290C线虫的运动能力有轻微但显著的降低（图1G），排便周期长度缩短，提示其运动功能受损，肠道运动功能异常（图1H）。

图1. 秀丽隐杆线虫作为研究RTD功能和行为的模型。

3、研究结论

该研究表明，C. elegans rft-1Y290C模型再现了RTD 患者的一些临床特征，例如突触传递缺陷和运动功能障碍。该模型为研究 RTD 的发病机制和开发新型治疗策略提供了重要的动物模型。

文章来源

免费全文下载链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304223003537

引用这篇文章：

Narayanan RK, Perez-Siles G, Marzec KA, et al. C. elegans model of riboflavin transporter deficiency (RTD) disorder reveals deficits in synaptic transmission and movement. Genes Dis. 2024;11(4):101071.