
小脑共济失调(Cerebellar Ataxia)损害平衡和协调,对于仅有单个患病个体的罕见病例,由于缺乏家系信息和足够的研究样本,其遗传基础往往难以明确。针对这一难题,研究团队以一只患有早发性进行性共济失调的边境牧羊犬为研究对象,结合临床评估、磁共振成像(MRI)及全基因组测序,探索影像学表型引导下的候选遗传变异筛选策略。
该研究围绕一只6至8月龄时开始出现进行性后肢共济失调的患病犬展开。研究团队首先通过MRI发现,该犬存在小脑叶间隙增宽和双侧小脑灰质体积降低等局部结构异常,但未伴有全脑萎缩或脊髓病变,从而将异常表型精确定位于小脑。基于这一影像学特征,研究团队对患犬及31只对照犬开展全基因组测序,结合Dog10k数据集,逐级筛选,将PACSIN1基因中的一个杂合变异(chr12:3,985,222 T>G)确定为重要候选变异。生物信息学分析预测其可能影响剪接供体位点,而PACSIN1基因的功能与神经细胞膜重塑、突触囊泡转运等重要神经生物学过程密切相关。未来需要进一步结合细胞和分子水平的证据,确定该基因的致病作用。该研究的核心价值在于展示了影像学与基因组学相结合在罕见神经疾病研究中的应用潜力:通过MRI识别与临床症状对应的特异性影像学内表型,并以此为依据缩小全基因组候选变异的筛选范围,为单病例或统计效能不足的罕见病例提供了新的思路。
该研究成果以Integrative MRI and Genomics Analyses Prioritize PACSIN1 as a Candidate Gene for Cerebellar Ataxia in Border Collies为题发表于国际期刊Animals上。中国科学院昆明动物研究所博士研究生金鼎钧为论文第一作者,助理研究员周博闻和研究员张亚平为共同通讯作者。研究工作得到了国家科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金及云南省科技计划等项目的资助。

