美国加州大学欧文分校（UCI）最新遗传学研究揭示，脑细胞结构蛋白β-肌动蛋白的基因突变与多种先天性脑部发育障碍及神经系统疾病（如听力障碍和肌张力障碍）密切相关。该成果发表于《美国人类遗传学杂志》2024年6月刊，为理解遗传性脑部疾病提供了重要线索。

研究团队首次发现，β-肌动蛋白基因突变不仅影响脑细胞结构，还导致蛋白无法与ATP结合，阻碍细胞能量供应，进而损害神经组织。这一机制解释了肌张力障碍等神经系统疾病的发生基础，并提示β-肌动蛋白的遗传变异可能涉及更多先天性疾病。

UCI分子与线粒体医学及遗传学中心的Procaccio博士指出，β-肌动蛋白广泛分布于全身细胞，参与多种发育过程。其突变导致细胞骨架功能障碍，最终引发脑组织损伤和神经系统疾病。研究通过对患有发育障碍的双胞胎脑组织样本进行基因分析，证实β-肌动蛋白突变影响蛋白构象，阻断ATP结合，造成细胞结构破坏。

团队正进一步分析患者DNA样本，探索更多β-肌动蛋白相关突变及其致病机制，并研究细胞和生物物理异常，为早期诊断和疾病表型鉴定提供基础。Procaccio博士表示，未来有望揭示β-肌动蛋白遗传异常导致的广泛疾病谱，包括先天畸形综合征和其他遗传性神经退行性疾病。

线粒体在脑细胞能量供应中至关重要，约50%的脑部能量用于维持神经元β-肌动蛋白骨架结构。加州大学欧文分校分子与线粒体医学及遗传学中心致力于研究退行性疾病、癌症和衰老的分子机制，推动诊断和治疗创新。

本研究由美国国立卫生研究院（NIH）资助，合作单位包括Emory大学、德州西南医学中心和意大利Telethon遗传医学研究所。

作者：Vincent Procaccio（通讯作者），Antonio Davila，Richard Jimenez（UCI）；Gloria Salazar，Shoichiro Ono，Melanie Styers，Victor Faundez，Marla Gearing，Jorge Juncos，Claire-Anne Gutekunst，Bruce Wainer（Emory）；Estelle Sontag，Jean Marie Sontag（德州西南医学中心）；Germana Meroni，Bianca Fontanella（Telethon遗传医学研究所）。

参考文献：American Journal of Human Genetics, June 2024.