研究背景白质消融性白质脑病(Leukoencephalopathy with vanishing white matter,简称VWM,OMIM#603896)是一种常染色体隐性遗传的脑白质病,2001-2002年VWM的致病基因被确定为真核细胞翻译启动因子2B(eukaryotic translation initiation factor 2B, eIF2B)的5个亚单位a-e的相应编码基因EIF2B1-5,其任一基因突变均可导致发病。这种以白质病变为主、通常无其他系统受累的疾病却是由所有器官系统细胞的蛋白质翻译所必需的基因发生突变所导致。eIF2B广泛表达于所有真核细胞中,在真核细胞蛋白质翻译启动(initiation)过程中起重要作用,其作用通过真核细胞翻译启动因子2 (eukaryotic translation initiation factor 2, eIF2)实现。eIF2B的功能主要通过其底物eIF2的a亚单位磷酸化和其自身eIF2Be亚单位磷酸化两种途径受到调控。通常细胞内eIF2的水平明显高于eIF2B,因此eIF2磷酸化水平的轻度提高即可显著抑制eIF2B的活性,可导致蛋白质翻译水平的普遍下降。eIF2Be是eIF2Baβγyde复合体中最重要的、最大的亚单位,存在多个磷酸化位点,可通过其磷酸化对其自身活性进行调控。对于VWM的发病机制,目前最引人注目的疑问在于：eIF2B是一种任何真核细胞蛋白质翻译启动都必需的启动因子,但为何其突变仅导致大脑白质(胶质细胞)的高度选择性受累?是否存在胶质细胞与其他组织细胞明显不同的eIF2B调控水平,而导致胶质细胞的易感性,这是本研究主要探讨的问题。目的(1)胶质细胞中eIF2a/eIF2Be的基础比值是否高于其他组织?(2)基础状态下胶质细胞中eIF2a Ser51位点磷酸化水平是否高于其他组织?(3)基础状态下胶质细胞中eIF2BeSer535位点磷酸化水平是否高于其他组织?方法分离发育期wistar大鼠(12日龄,大致相当于人类婴幼儿期)的纹状体(胶质细胞),皮层(神经元细胞),心肌,肝脏,肾脏,骨骼肌组织,分别提取蛋白,通过Western blot法同时对总eIF2a和eIF2Be进行蛋白质水平测定,分析对比大脑白质组织与其他组织之间eIF2a/eIF2Be比值的差异,同时对不同组织的总eIF2a和eIF2aSer51(P)进行检测,半定量分析对比大脑白质组织与其他组织之间eIF2a Ser51(P)/总eIF2a比值的差异,以及对不同组织的总eIF2Be和eIF2Be Ser535(P)进行检测,半定量分析对比大脑白质组织与其他组织之间eIF2Be Ser535(P)/总eIF2Be比值的差异。结果Western blot检测结果显示纹状体(胶质细胞)中eIF2a/eIF2Be的基础比值与皮层、心肌、肝脏、肾脏、骨骼肌比较略有增加趋势,但未显示差异有统计学意义,可能与本部分实验例数偏小有关。基础状态下纹状体(胶质细胞)中eIF2a Ser51位点磷酸化水平高于心脏、肝脏、肾脏及骨骼肌,但纹状体与皮层相比差别不明显。基础状态下纹状体(胶质细胞)中eIF2BeSer535位点磷酸化水平高于心脏、肝脏、肾脏及骨骼肌,但纹状体与皮层相比差别不明显。结论大脑白质(胶质细胞)与其他重要器官的组织相比存在不同的eIF2B的调控水平,为胶质细胞在VWM发病中易感性的发生机制提供重要线索,并为寻找更特异性的治疗靶点和新的治疗策略提供了实验依据。
