[发明专利]CHCHD10在促进AChR亚基基因表达和维持NMJ稳定中的应用

说明书

本发明公开了CHCHD10在促进AChR亚基基因表达和维持NMJ稳定中的应用。本发明通过免疫组化、电生理、电镜以及行为学等实验技术手段来探究骨骼肌中CHCHD10对NMJ稳态的调控作用；沉默或敲除CHCHD10基因能引起细胞或组织ATP水平下降，提示ATP的产生依赖于CHCHD10的表达；也进一步证实了ATP能促进Agrin诱导的AChR聚集；通过染色质免疫沉淀实验可得，ATP可以促进转录因子GABPα与AChR亚基基因的启动子结合；这提示着ATP通过促进AChR亚基基因表达，进而促使Agrin诱导的AChR聚集，从而维持NMJ正常的功能；本发明提示了靶向NMJ可能是早期治疗和干预ALS和其他神经肌肉疾病的重要手段。

技术领域

本发明具体涉及CHCHD10在促进AChR亚基基因表达和维持NMJ稳定中的应用。

背景技术

肌肉萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)是一种致死性运动神经元退行性疾病。主要特征之一为脊髓中的运动神经元逐渐失去对骨骼肌的控制，临床表现为肌肉出现进行性萎缩和无力，接着累及呼吸肌，最终患者呼吸衰竭而死亡。ALS患者临床确诊后的存活期一般只有3-5年，人群发病率约为5/10000，大部分为散发型ALS，约5-10％的病人是家族遗传性ALS。目前ALS致病机制主要涉及神经元兴奋毒性，RNA代谢受损，蛋白质错误折叠，线粒体功能紊乱，运动神经元轴突运输障碍等以及其他致病因素。然而目前为止，ALS还没有有效的治疗手段，部分原因是对其了解还不够深入，对其致病机制的理解不完全，还缺乏能应用于临床早期诊断的特异性生物学标记。

神经肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)退化被认为是ALS发病早期特征。已有报道表明，在NMJ处含有大量的线粒体，而且ALS病人中存在线粒体功能紊乱现象。

CHCHD10(coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain containing 10,CHCHD10又称C22orf16)是CHCHD家族中的一个成员，目前CHCHD家族总共包含有9个成员(CHCHD1、CHCHD2、CHCHD3、CHCHD4、CHCHD5、CHCHD6、CHCHD7、CHCHD8和CHCHD10)。大多数CHCHD家族成员蛋白定位在线粒体上且均含有CHCH结构域的。CHCHD10基因含有四个外显子，共编码142个氨基酸。它是一种核基因编码的线粒体蛋白质，主要定位在线粒体膜间隙中，在嵴的连接处富集。虽然CHCHD10已被证实调控线粒体的结构和功能，但CHCHD10是否以及如何调节运动神经元和骨骼肌之间的神经传递目前仍然未知。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供CHCHD10在促进AChR亚基基因表达和维持NMJ稳定中的应用。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

CHCHD10在促进AChR亚基基因表达和维持NMJ稳定中的应用。

进一步地，CHCHD10为骨骼肌中的CHCHD10。

进一步地，分离野生型小鼠的骨骼肌、坐骨神经和脊髓组织，进行免疫印迹实验，显示CHCHD10蛋白的分子量大小约为15kD，CHCHD10在骨骼肌中表达量较高。

进一步地，CHCHD10会和突触后AChR聚集体有共定位，CHCHD10在神经肌肉接头突触后高表达。

进一步地，运用设计的CHCHD10的sgRNA转染C2C12细胞，并加入1nM Agrin刺激16小时，染色发现，在未转染的肌管中，聚集蛋白可以有效促进AChR簇的形成。

进一步地，用表达GFP或GFP-IRES-Cre的腺病毒感染离体培养的CHCHD10^f/f小鼠原代肌肉细胞，待肌源细胞分化成肌管后，聚集蛋白Agrin刺激16小时，结果显示表明肌肉CHCHD10对于Agrin诱导的AChR聚集是必需的。