听神经病相关AIFM1基因突变引起凋亡诱导因子二聚体形成障碍并导致细胞凋亡增加（英文）

作者：邱悦; 王洪阳; 潘华晔; 关静; 严磊; 范明杰; 周辉; 周煊皓; 吴楷文; 贾则晓; 庄倩倩; 雷昭莹; 李梦瑶; 丁雪; 林爱福; 付勇; 张冬; 王秋菊^*; 严庆丰^*

来源：Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology), 2023, 24(02): 172-195.

• 听神经病谱系障碍
• 凋亡诱导因子1(AIFM1)基因突变
• 二聚化
• 非caspase依赖性细胞凋亡
• 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)处理

听神经病谱系障碍（ANSD）属于感音神经性耳聋，其特征为内毛细胞和/或听觉神经元的功能异常，但外毛细胞的功能正常。在听力障碍患者中，听神经病谱系障碍的发病率高达15%。我们前期通过突变筛查、生物信息学分析和蛋白表达等检测，在ANSD家系和某些散发病例中发现了凋亡诱导因子1(AIFM1)基因的几种点突变。为阐明AIFM1突变体的致病机制，本文使用CRISPR/Cas9系统构建了凋亡诱导因子（AIF）蛋白敲除的细胞系，及其稳定转染野生型和突变型AIF蛋白（p.T260A、p.R422W和p.R451Q）的细胞系，并且分析了AIF蛋白结构、AIF与辅酶的亲和力及细胞凋亡等情况。结果显示，上述AIF突变体可导致AIF蛋白二聚体形成障碍，损害AIF蛋白的生理功能。突变型AIF蛋白的还原速率显著低于野生型AIF蛋白。且在AIF突变型细胞系中，AIF蛋白的二聚体含量仅为AIF野生型细胞系的34.5%～49.7%，导致非caspase依赖性细胞凋亡。AIF突变型细胞系中凋亡细胞的平均百分比为12.3%～17.9%，显著高于对照组的6.9%～7.4%。特别是，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）处理显著提高AIF突变型细胞中的AIF蛋白二聚体含量，从而降低细胞凋亡。结果表明：AIFM1突变引起AIF蛋白二聚体形成障碍，使得细胞凋亡增加，导致ANSD发生；NADH是ANSD的潜在治疗药物。我们的研究结果有助于阐明ANSD的发病机制，并提供新的治疗方案。

• 单位
  浙江大学; 中国人民解放军总医院; 生命科学学院