增强的内吞作用和线粒体应激是RHO P347L突变导致严重视网膜色素变性的基础
Enhanced Endocytosis and Mitochondrial Stress Underlie Severe Retinitis Pigmentosa With RHO P347L Mutant
目的:RHO突变是常染色体显性视网膜色素变性(adRP)的主要原因,其中Class 1突变通常表现出比Class 2突变更严重的表型。本研究旨在通过系统比较蛋白降解途径、线粒体应激和神经炎症,阐明这种临床差异的机制基础。方法:通过CRISPR/Cas9介导的基因敲入技术,构建携带Class 1(P347L)或Class 2(L125R)RHO突变的人源化小鼠品系。通过视网膜电图(ERG)、透射电子显微镜(TEM)和RNA测序(RNA-seq)来表征视网膜功能、超微结构和转录组谱。为了进一步阐明分子机制,在转染的HEK293T细胞中,使用HiBiT细胞外定量、溶酶体和蛋白酶体途径的药理学抑制以及BRET2视紫红质抑制蛋白募集试验,分析了蛋白质运输和降解途径。结果:P347L突变体未能进行有效的外节定向运输,主要通过溶酶体途径降解,这与其增强的视紫红质抑制蛋白募集和内吞作用一致。相比之下,L125R突变体表现出蛋白质错误折叠,并通过蛋白酶体和溶酶体途径降解。在体内,P347L小鼠比L125R小鼠表现出更明显的线粒体功能障碍,并伴有cGMP水平升高和溶酶体超载。神经炎症在两种突变体中同样存在,表明这是一种共同的病理机制,而非差异性的影响因素。结论:我们提出了一个致病模型,即升高的内吞作用和线粒体功能障碍导致了RHO P347L相关adRP中光感受器变性的加速。