【摘 要】
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线粒体tRNASer（UCN）7511T>C突变是导致非综合征型耳聋的致病突变位点之一。前期研究发现携带m.7511T>C突变的母系遗传性耳聋家系成员呈现不同程度的听力损伤,表明可能存在核修饰基因对耳聋的发病起重要作用。为研究母系遗传性耳聋发病机制,我们对一个携带m.7511T>C突变耳聋家系的成员全外显子测序分析。首次发现YARS2（线粒体酪氨酰tRNA合成酶）可能是与m.7511T>C突变协作
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线粒体tRNASer（UCN）7511T>C突变是导致非综合征型耳聋的致病突变位点之一。前期研究发现携带m.7511T>C突变的母系遗传性耳聋家系成员呈现不同程度的听力损伤,表明可能存在核修饰基因对耳聋的发病起重要作用。为研究母系遗传性耳聋发病机制,我们对一个携带m.7511T>C突变耳聋家系的成员全外显子测序分析。首次发现YARS2（线粒体酪氨酰tRNA合成酶）可能是与m.7511T>C突变协作的耳聋核修饰基因。本家系中发现的YARS2 c.572G>T突变位于YARS2催化结构域,并导致YARS2蛋白第191位点高度保守的甘氨酸（Gly）突变成为缬氨酸（Val）。m.7511T>C突变破坏tRNASer（UCN）5,接受臂上高度保守的4A-65U配对,影响tRNASer（UCN）的结构。本研究通过建立不含突变的对照,只含 c.572G>T 纯合突变,m.7511T>C 突变、含 m.7511 T>C 及 YARS2 c.572G>T杂合突变和含m.7511T>C及YARS2 c.572G>T纯合突变的淋巴细胞系并进行细胞功能分析。研究发现YARS2 c.572G>T突变组YARS2蛋白的表达水平下降。同时携带含m.7511T>C及YARS2 c.572G>T突变组的tRNA稳态水平较对照组明显降低,凋亡水平上升。结果表明YARS2突变协同m.7511T>C突变造成线粒体功能缺陷,调控母系遗传性耳聋发病的表型表达。利用诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPSCs）模型可有效解决组织特异性的问题。本研究我们以永生化淋巴细胞为材料用核转附加体质粒的方法,成功的构建了五株iPS细胞。获得的iPS细胞具有胚胎干细胞形态特征,对iPS细胞突变位点进行验证,显示五株iPS细胞仍然保留对应的突变位点并未出现新的突变,碱性磷酸酶染色呈阳性,表达干性标志基因和蛋白,具有在体外拟胚体和体内畸胎瘤形成实验中分化为三胚层细胞的潜能。随后,我们利用五株iPS细胞研究m.7511T>C及YARS2 c.572G>T突变对胚胎干细胞的功能。结果显示,与对照组iPS细胞相比,m.7511T>C及YARS2 c.572G>T突变的细胞线粒体ATP合成,线粒体ROS水平,线粒体膜电势无显著差异,但细胞凋亡水平上升。综上所述,本研究成功建立了携带m.7511T>C及YARS2 c.572G>T突变的永生化淋巴细胞系和iPS细胞模型。研究了 m.7511T>C及YARS2 c.572G>T突变导致耳聋的致病机制,为耳聋的诊断和治疗供了理论基础和科学依据。
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