Common PIEZO1 Allele in African Populations Causes RBC Dehydration and Attenuates Plasmodium Infection

2018 年发表在 Cell 上。通讯作者为 Howard Hughes Medical Institute, Department of Neuroscience, Dorris Neuroscience Center, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA 92037, USA 的 Ardem Patapoutian。

Highlights:

1. 在遗传性干燥细胞病（hereditary xerocytosis）模式小鼠中表达了 Piezo1 的获得功能（gain-of-function）突变等位基因；

2. 表达 Piezo1 的 GOF 等位基因的小鼠对疟原虫有抗性；

3. 非洲群体的三分之一携带该变异；

4. Piezo1 表达的蛋白质第 756 位谷氨酸缺失的变异的携带者的红细胞表现出脱水，以及对疟原虫的抗性。

Hereditary xerocytosis 被认为是一种罕见的遗传病，患者的红细胞会脱水和不严重的溶血（mild hemolysis）。在体外实验中，红细胞脱水与疟原虫感染率降低有关。然而，红细胞脱水能抵御疟原虫感染的机制仍然未知。大部分红细胞脱水的例子都与 PIEZO1 的获得功能突变有关。

研究者们对遗传性干燥细胞症的小鼠进行基因编辑，实验表明，由于 Piezo1 在红细胞和 T 细胞中的作用，疟原虫感染不引起这些小鼠的脑型疟疾反应。研究者们还鉴定了一种新的人类中的 Piezo1 突变，第 756 位谷氨酸缺失，并且这一突变在三分之一的非洲人中存在。携带这一突变的人的红细胞表现出脱水，并在体外实验中表现出疟原虫感染症状较轻。