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Stargardt病Ⅲ型致病基因ELOVL4在脂肪酸代谢中的功能研究
背景 研究证实,超长链脂肪酸延伸酶4(ELOVL4)基因是Stargardt病的致病基因,且ELOVL4可能是C≥28的超长链脂肪酸的延伸酶,而常染色体显性遗传Stargardt病Ⅲ型(STGD3)的发病可能与视网膜中C≥28的超长链脂肪酸的代谢有关.探讨ELOVL4在STGD3发病中的作用及其与超长链脂肪酸代谢的关系有望对STGD3的治疗提供新的思路. 目的 探讨ELOVL4基因在STGD3发病和进展中的作用及机制.方法 将腺病毒(Ad)转染重组病毒质粒36 h的人胚肾293细胞(HEK293)以纯化病毒,构建携带ELOVL4基因和绿色荧光蛋白(GFP)的重组腺病毒载体并转入培养的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞株(PC12),将培养的PC12细胞分成PC12组、PC12+ Ad5-GFP组和PC12+ Ad5-ELOVL4组,根据分组情况分别将Ad-GFP和Ad-ELOVL4病毒质粒按1×104～2×104噬斑形成单位(pfu/ml)的滴度加入含质量分数2％胎牛血清(FBS)的细胞培养液转导24 h,采用实时定量PCR法(qRT-PCR)定量分析各组细胞中ELOVL4 mRNA的相对表达量;采用Western blot法检测细胞中ELOVL4蛋白的表达.分别在各组培养基中加入花生四烯酸(AA或20:4n6)、二十碳五烯酸(EPA或20:5n3)和二十二碳六烯酸(DHA或22:6n3),孵育48 h后进行脂肪酸提取,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析各组细胞中超长链脂肪酸产物. 结果 PC12+Ad-ELOVL4组、PC 12+ Ad-GFP组和PC12组间细胞中ELOVL4 mRNA表达水平(ELOVL4 mRNA/RPL19 mRNA)分别为0.833±0.138、0.027±0.002、0.024±0.002,3个组的总体差异有统计学意义(F=102.700,P=0.000),其中PC 12+ Ad5-ELOVL4组PC12细胞中ELOVL4 mRNA表达水平是PC12组和PC12+Ad5-GFP组的30 ～ 40倍;Western blot法检测结果证实,PC12+Ad5-ELOVL4组PC12细胞中ELOVL4蛋白呈阳性表达.GC-MS法检测发现PC 12+ Ad5-ELOVL4组PC12细胞中有C28-C38多不饱和脂肪酸的合成,其中均以C34和C36多不饱和脂肪酸合成量多.结论 ELOVL4蛋白酶可催化C28-C38多不饱和脂肪酸的合成,这个结论为STGD3患者的治疗提供了新的思路.
