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摘要中国医科大学第一附属医院眼科为我们提供了三个常染色体显性遗传性白内障家系的资料.我们对这三个家系的白内障临床分型进行了描述,在裂隙灯下对患者晶状体进行仔细的检查后,根据白内障发生的部位及混浊的形态进行了临床分型,分别为:先天性板层状白内障家系1个、先天性核性白内障家系1个、先天性进行性粉尘状白内障家系1个.为了进行致病基因定位,我们选取了晶状体球蛋白基因、连接蛋白基因和DLAD(DNase Ⅱ-like acid DNase)基因所在的染色体区域(共8个)作为候选位点,与收集到的3个白内障家系分别进行了连锁分析.这8个位点是:1p22.3、1q21-q25、2q33-q35、11q21.1-q23.2、13q11、17q11-q12、21q22.3和22q11.2-q12.1.在这些区域选择短串联重复序列(short tandem repeat,STR)多态标记,PCR扩增产物经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳后,对等位片段进行分析,构建单体型,并用LINKAGE软件包中的MLINK软件对所采用的STR位点与所研究的白内障家系致病位点进行两点连锁分析.结果在先天性板层状白内障家系(家系6)中,在染色体2q33-35区域中的5个STR多态标记与疾病共分离,其中在D2S2944,当θ=0时获得了最大的两点连锁LOD值2.44.另外,先天性粉尘状白内障家系(家1系4)在D22S315和D1S3466,当θ=0时,分别获得最大的LOD值1.38和1.08,提示家系4不能排除与这两个位点的连锁关系.在连锁分析的基础上,进一步在不能排除连锁关系的候选位点附近选择已知的白内障致病基因,通过直接测序进行突变分析.在家系6中,对候选基因(CRYGA~CRYGD)进行了直接测序,结果在患者CRYGD基因外显子3中检测到一个新的475delG缺失突变.PCR扩增家系中所有成员的CRYGD外显子3片段,经异源双链分析后,发现只有患者中出现一条滞后的带,表明正常个体无此突变.这一突变预计会使CRYGD在第158位密码子后产生移码突变,编码一个165个氨基酸组成的异常蛋白,而正常蛋白由173个氨基酸组成,因此突变严重影响了γD-晶状体球蛋白的结构和功能.家系4中,对CRYBB2基因的突变热点区和JGA8基因的编码外显子进行了测序,都未检测到碱基改变.原发性小头畸型(microcephaly,MCPH)是一种罕见的大脑皮质发育障碍性疾病,通常呈现常染色体隐性遗传.MCPH患者的主要临床表现为:头围低于相同年龄和性别个体平均头围的3个标准差以下,伴有中度或轻度的智力障碍,未见其它神经系统的异常.据统计,MCPH发病率为1/40,000~1/250,000,在一些近亲婚配率高的国家MCPH的发病率也相对较高.MCPH存在遗传学上的异质性.迄今为止,已确定的MCPH致病基因位点达6个,即MCPH1~MCPH6,分别位于染色体8p22-pter、19q13.3-q13.2、9q34、15q15-q21、1q31和13q12.2.六种类型的MCPH家系中,以致病基因定位于染色体1q31的MCPH5最为多见.通过定位克隆技术已发现MCPH1和MCPH5的致病基因microcephalin和ASPM(abnormal spindle-like microcephaly associated).MCPH致病基因的鉴定不仅有助于阐明其发生的遗传机制,也有利于认识神经系统的发育和大脑的进化过程.迄今为止,国内外未见关于中国人MCPH家系中致病基因突变研究的文献报道.我们收集到了一个两代的MCPH家系,双亲(Ⅰ1和Ⅰ2)表型正常,非近亲婚配,他们的两个孩子(Ⅱ1和Ⅱ2)均为MCPH患者.我们对这个家系进行了ASPM致病基因的突变研究.首先从MCPH5位点所在的染色体1q31区域选择5个短串联重复序列(short tandem repeat,STR)多态标记,经PCR扩增后,对其等位片段进行了分析,得到所有家系成员的等位基因型和单体型.结果显示两个患者具有相同的单体型,提示该家系的致病基因可能为定位于染色体1q31的ASPM.在基因型和单体型分析的基础上,进一步对ASPM基因进行了突变分析.通过PCR扩增出ASPM基因部分外显子及其相邻内含子序列,经纯化后进行PCR产物直接测序.结果表明,两患者ASPM基因存在一对复合型杂合无义突变,即:4672A>T(R1558X)和2791C>T(R931X).双亲分别为这两个无义突变的杂合携带者.两个无义突变都将导致ASPM基因翻译提前终止,引起编码蛋白截短,与正常ASPM蛋白(3477个氨基酸)相比分别丢失1920个氨基酸和2547个氨基酸.因此,我们新发现的ASPM基因无义突变将严重影响其编码蛋白的正常功能.此外,我们还在ASPM基因中检出了9个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)改变.其中内含子319中IVS19-43G>A为新报道的SNP.总之,本文在一中国人MCPH家系中发现两种新的ASPM基因无义突变,家系中两个患者均为两种不同ASPM基因突变的复合型杂合子.