经过线虫遗传挑选的办法,中国科学院生物物理研讨所张宏课题组的早期工作发现,epg-6基因是一个重要的多细胞生物特有的自噬基因。epg-6基因在哺乳动物中的同源基由于WDR45/WIPI4。WDR45编码一个含有WD40反复序列的PtdIn(3)P分离蛋白。
人类遗传学研讨发现,WDR45基因的突变能够惹起一种神经退行性疾病——BPAN(beta-螺旋蛋白相关的神经退行性疾病),这种疾病是NBIA(随同铁聚积的神经退行性疾病)的一种亚型。
为了研讨WDR45基因在哺乳动物中的功用,张宏课题组构建了神经系统特异性敲除Wdr45基因的小鼠(Nes-Wdr45fl/Y小鼠)。Wdr45基因敲除小鼠会呈现运动谐和性降低现象,并且学习记忆功用严重受损。组织病理和免疫组化研讨发现,Wdr45基因敲除小鼠脑内呈现严重轴突水肿,并伴有大量嗜酸性小体聚积,而且自噬通路遭到抑止,在神经元和水肿的轴突中自噬底物SQSTM1和ubiquitin明显累积。
综上所述,Wdr45基因的小鼠(Nes-Wdr45fl/Y小鼠)呈现局部与BPAN患者相似的表型,包括认知障碍和轴突稳态失衡。因而该项研讨有助于进一步理解BPAN的发病机制,同时也有助于深化研讨自噬在维持轴突稳态中的作用。