本报讯 近日，我校华西第二医院、生物治疗国家重点实验室贾大教授团队及合作者，在Nature子刊《Nature Structural Molecular Biology》（通讯作者贾大、北京大学生命科学院高宁）、《Molecular Biomedicine》（通讯作者贾大、华西第二医院涂英凤、蔡晓唐）连发2篇高水平论文，阐明了GMPPA与GMPPB协同维持体内GDP-甘露糖水平的分子机制，揭示了GMPPA与GMPPB 突变导致先天性糖基化疾病的原因，并探讨了GMPPA与GMPPB先天性糖基化疾病的可能治疗办法。该研究为先天性糖基化相关疾病在临床上的诊疗提供了重要参考依据。

发表在《Molecular Biomedicine》的研究报道了一名来华西第二医院诊治的1岁男孩患者。患者早在1个月大时就出现上肢和下肢肌肉无力，肌肉活检显示为慢性肌病。脑核磁共振成像结果显示患者小脑发育异常。利用外显子组测序技术，作者发现患者GMPPB基因含有两个复合杂合子突变。这些突变分别遗传自他的父母，但其父母并没有显示出明显的异常。

作者开发了一种测定GMPPB酶活性的方法,发现V111G突变显著降低了GMPPB的酶活性；G214S突变不影响酶活性，但是影响其在细胞中的定位。作者还研究了17个已报导的GMPPB错义突变体，发现这些突变体不同程度地影响了GMPPB的酶活性。利用斑马鱼作为模型生物，作者发现GMPPB突变体的酶活性与斑马鱼的肌肉和神经元表型相关：酶活性越低，其对斑马鱼神经和肌肉的影响越严重。

作者解析了GMPPA和GMPPB复合物的冷冻电镜结构，并综合利用生化、细胞及斑马鱼模型揭示了GMPPA和GMPPB如何协作维持体内GDP-甘露糖的稳态。这些结果完美地解释了GMPPA和GMPPB的缺失如何不同地影响了GDP-甘露糖的水平。

最后，作者通过利用模式动物斑马鱼分别建立GMPPA或GMPPB的敲降模型，发现GMPPB和GMPPA的敲降会使得斑马鱼轴突变短，肌纤维紊乱。这些表型缺陷可以被野生型的GMPPA或GMPPB回补，但是无法被来自于病人的致病突变体回补。此外，作者通过注射不同浓度的GDP-甘露糖，证明适当浓度的GDP-甘露糖可以挽救GMPPB缺失导致的表型缺陷；与GMPPB不同，不同浓度GDP-甘露糖的注射无法挽救GMPPA缺失导致的表型缺陷。

在以往的研究中，科研人员付出了大量的心血去探究先天性糖基化疾病每种亚型的发病机制，以便针对性地开发治疗策略，取得了一定的成果。例如，产前补充甘露糖已被提出用来治疗PMM2缺陷的先天性糖基化疾病（PMM2-CDG）。这两项研究揭示了GMPPB的酶活性降低是GMPPB-CDG发生的一个重要原因，补充GDP甘露糖或其类似物可能是GMPPB-CDG的潜在治疗策略。与GMPPB相反，GMPPA的突变引起体内GDP-甘露糖水平的上升。GMPPB的抑制剂可能用来治疗GMPPA-CDG。该两项研究为先天性糖基化疾病在临床上的诊断，及开发治疗方案提供了重要依据。