Zespół Saethre-Chotzen charakteryzuje się przedwczesną fuzją szwów czaszkowych, wynikających z mutacji w Twist, podstawowego czynnika transkrypcyjnego helisa-pętla-helisa (bHLH). Zidentyfikowaliśmy geny docelowe Twist używając ludzkich zmutowanych komórek osteoblastycznych z rodzaju Calvaria od dziecka z zespołem Saethre-Chotzen z mutacją Twist, która wprowadza kodon stop powyżej domeny bHLH. Zaobserwowaliśmy, że skrętne poziomy mRNA i białka uległy redukcji w zmutowanych komórkach i że mutacja Twista zwiększyła wzrost komórek w zmutowanych osteoblastach w porównaniu z komórkami kontrolnymi. Mutacja spowodowała również wzrost fosfatazy alkalicznej i ekspresji kolagenu typu I niezależnie od wzrostu komórek. Podczas osteogenezy in vitro zmutowane komórki Twist wykazywały zwiększoną zdolność do tworzenia dodatnich struktur kostnych o podobnej do fosfatazy kościopodobnej, związanych ze zwiększoną ekspresją kolagenu typu I. Zmutowane komórki wykazywały także zwiększoną syntezę kolagenu i wytwarzanie matrycy podczas hodowli w agregatach, jak również zwiększoną zdolność do tworzenia matrycy kolagenowej in vivo po przeszczepieniu myszom nagim. Przeciwnie, zmutowane osteoblasty Twista wykazywały autonomiczną wobec komórki redukcję ekspresji mRNA osteokalcyny w warunkach podstawowych i podczas osteogenezy. Dane pokazują, że genetyczna delecja skrętu powodującego zmniejszenie dawki Twist zwiększa wzrost komórek, ekspresję kolagenu i zdolność do osteogenizmu, ale hamuje ekspresję genu osteokalcyny. Zapewnia to jeden mechanizm, który może przyczyniać się do przedwczesnego kostnienia czaszki wywołanego przez delecję domeny bHLH Twist w zespole Saethre-Chotzen. Wprowadzenie Zespół Saethre-Chotzen (ACS III) jest odziedziczonym autosomalnym zespołem dominującym charakteryzującym się kraniosynostozą, asymetrią twarzy, hiperteloryzmem i niedowładnością (1). Kraniosynostoza jest najbardziej uderzającą anomalią i charakteryzuje się przedwczesną fuzją szwów czaszkowych. Ten zespół genetyczny przypisano ostatnio dominującym mutacjom heterozygotycznym w genie Twista (2, 3), podstawowym czynniku transkrypcyjnym helisy-pętli-helisy (bHLH) (4). Funkcja czynników transkrypcyjnych bHLH zależy od podstawowego regionu wiążącego DNA i struktury HLH, która pozwala na oddziaływanie monomerów HLH i tworzy funkcjonalny dimer, który może rozpoznawać i wiązać się z motywami DNA zwanymi skrzynkami elektronowymi (4). Nie jest zaskakujące, że w zespole Saethre-Chotzen większość zgłoszonych mutacji obejmowała domenę bHLH genu Twist (5). Badania rozwojowe w Drosophila wykazały, że Twist jest specyficznie wyrażany w mezodermalnych i czaszkowych komórkach grzebienia nerwowego (6) i odgrywa kluczową rolę w tworzeniu mezodermy i miogenezie poprzez aktywację niższych genów (7. 11). U myszy wzór ekspresji Twist sugeruje, że ten czynnik transkrypcyjny reguluje geny zaangażowane w specyfikację i różnicowanie mezenchymii czaszkowej (12, 13). W związku z tym stwierdzono, że Twist kontroluje morfogenezę mysich czaszek oraz różnicowanie mezodermalne, mięśniowe i neuronalne (14. 19). Skręt jest wyrażany w prekursorach osteoblastów pochodzących z mezodermy in vivo oraz w mysich osteoblastycznych komórkach prekursorowych pochodzących z kości czaszki in vitro (20-22), co sugeruje, że Twist może służyć jako regulator różnicowania osteoblastów. Jednak nie zidentyfikowano roli Twisty w wewnątrzbłonowym kostnieniu oraz nieprawidłowościach komórkowych i molekularnych indukowanych przez mutacje Twista na docelowych genach osteoblastów. Wcześniej wykazano, że przedwczesne kostnienie szwów czaszkowych w kraniosynostozie Aperta, charakteryzujące się mutacjami w czynniku wzrostu fibroblastów receptor-2 (FGFR-2), obejmuje aktywację genów różnicowania osteoblastów, takich jak fosfataza alkaliczna (ALP), kolagen (1 (1) I (COLIA1). ) i osteokalcyny (OC) (23-25). Dlatego w tym badaniu zbadaliśmy możliwość, że te geny mogą być genami docelowymi dla zespołu Twista w Saetre-Chotzen. Pokazujemy tutaj, że genetyczna delecja domeny bHLH w Twist hamuje ekspresję OC i zwiększa ekspresję i syntezę kolagenu typu I i kolagenu oraz osadzanie macierzy podczas osteogenezy in vitro, co wskazuje, że przedwczesne kostnienie szwów czaszkowych w zespole Saethre-Chotzen jest wtórne wobec zmian tych genów różnicowania osteoblastów. Metody Pacjenci, próbki kości i analiza mutacji. Nasze poprzednie badania wykazały, że hodowle komórkowe ludzkiej kalwarii są przydatnymi narzędziami do określania mechanizmów zaangażowanych w prawidłową i patologiczną osteogenezę w kraniosynostozie (23-26). W tym badaniu otrzymaliśmy próbki kości z calvaria na poziomie szwów koronalnych od jednego niemowlęcia, w wieku 3,5 miesiąca, z klinicznymi dowodami na zespół Saethre-Chotzen
[hasła pokrewne: smażenie na oliwie z oliwek, powiększone serce przyczyny, konwerter jednostek długości ]
[więcej w: fundacja dantis, szybkowar czas gotowania, fundacje lublin ]
