不同肢端畸形中hoxd13 tnni2和tpm2基因的突變鑒定

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1、中國協(xié)和醫(yī)科土學(xué)博士生論文不同肢端畸形中國∞∞乃、TNNl2和TPM2基因的突變鑒定中文摘要先天性肢端畸形是人類最常見的出生缺陷之一，在新生兒中的發(fā)生率為1‰一2‰。引起先天性肢端畸形的原因有環(huán)境因素和遺傳因素兩大類。環(huán)境因素主要包括病毒感染、電離輻射、化學(xué)致畸劑、不良的子宮內(nèi)環(huán)境和母體的代謝性疾病等，例如，孕婦在妊娠早期服用反應(yīng)停所導(dǎo)致的海豹肢就是環(huán)境因素引起肢端畸形的典型示例。遺傳因素主要指基因突變或染色體畸變，其導(dǎo)致的肢端畸形既可單獨(dú)發(fā)生又可是某種綜合征的一部分。多種基因突變和染色體畸變都會(huì)直接引起肢端形態(tài)發(fā)生(morphogenesis)的

2、異常，表現(xiàn)不同類型的肢端畸形，如并指(趾)(syndactyly，SD)、短指(趾)(braehydactyly，BD)和缺指(趾)(ectrodactyly)畸形屬于形態(tài)發(fā)生不完全的結(jié)果，多指(趾)畸形則是形態(tài)發(fā)生過程中附加組織形成的結(jié)果。而以遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)攣縮畸形(distalarthrigryposis，DA)為代表的另一大類肢端畸形，其直接原因并不是形態(tài)發(fā)生的異常，而是關(guān)節(jié)、肌肉等功能缺陷的繼發(fā)表現(xiàn)。本文利用分別屬于上述兩大類肢端畸形的五個(gè)中國人家系為研究對(duì)象，進(jìn)行了致病基因染色體定位、基因突變鑒定和突變基因功能初步分析等系列研究工作。論文一并指

3、(趾)和短指(趾)畸形中HOXDl3基因突變研究SD是由于指(趾)問骨性或軟組織融合形成的肢端畸形。BD是由于指(趾)骨和掌(跖)骨短小、缺失或融合導(dǎo)致的手足短小畸形。同樣，SD和BD既可單獨(dú)發(fā)生又可是某種綜合征的一部分。根據(jù)受累部位的解剖學(xué)特征，非綜合征型SD可分為I．v五種類型，非綜合征型BD被分為A—E五種類型。其中，BDA和BDE又可分為若干亞型。現(xiàn)已知，HOXDl3和GJAl分別是II型和III型SD的致病基因。IHH、BMPRlB、ROR2和GDF5基因突變分別可致BDAl、BDA2、BDB和BDC。同時(shí)，攜帶GDF5基因突變的個(gè)體也可

4、表現(xiàn)BDA2。HOXDl3基因含2個(gè)外顯子，編碼蛋白包括335個(gè)氨基酸。其中，外顯子1編碼的蛋白N．端含一個(gè)由15個(gè)丙氨酸殘基組成的多聚丙氨酸(polyalanine)鏈，外顯子2編碼C一端的同源異形結(jié)構(gòu)域(homeodomain，HD)。II型SD又稱并多指(趾)(synpolydactyly，SPD)，由HOXDl3基因多聚丙氨中國協(xié)和醫(yī)科立學(xué)博士生論文酸延展(polyalanineexpansion，PAE)等突變引起。HOXDl3基因點(diǎn)突變引起HD內(nèi)氨基酸替代時(shí)可導(dǎo)致BDD和BDE。因此，HOXDl3單一基因內(nèi)不同突變可以是不同類型肢端畸形

5、發(fā)生的遺傳基礎(chǔ)。本文在三個(gè)肢端畸形大家系進(jìn)行了HOXDl3基因致病基因的鑒定研究。家系1中患者手部畸形特征表現(xiàn)為4．5掌骨融合，其它主要表現(xiàn)為2—5指尺側(cè)偏位及遠(yuǎn)節(jié)指骨短小、3-4或4—5并指、第5指短小或彎曲、屈指和中遠(yuǎn)指節(jié)間關(guān)節(jié)褶消失；足部畸形共同表現(xiàn)為：趾骨外翻，跖骨內(nèi)翻，第1趾(跖)骨粗大，第2．5趾(跖)骨發(fā)育不良，第5趾(跖)骨短。以上手足畸形表型與Robinow等報(bào)道的V型SD一致。家系2中患者畸形僅限于手足，手足骨骼普遍都縮短，屬于兼有BDA4，BDD和BDE表型的復(fù)合型BD。突出的表現(xiàn)是全部患者雙足2．5趾中節(jié)趾骨缺失，雙手2—5

6、指中節(jié)指骨短小或與遠(yuǎn)節(jié)指骨融合，但以第5指、第2和5指中節(jié)指骨受累最多。部分患者拇指遠(yuǎn)節(jié)指骨粗短；3-5掌(跖)骨全部或部分短小畸形；拇趾粗大、趾骨寬短；3—4指或2-3趾間軟組織輕度并指(趾)。家系3為一典型的SPD家系，患者主要臨床表現(xiàn)為3-4并指及4-5并趾，蹼中的第4指及第5趾部分或完全多指(趾)。首先在染色體2q24．3一q31．3區(qū)段HOXDl3基因內(nèi)部及基因兩側(cè)選取6個(gè)多念信息量高的微衛(wèi)星標(biāo)記，采用LINKAGE軟件包中的MLINK程序計(jì)算遺傳標(biāo)記與致病基因所在的疾病基因座(diseaselocus)問的LOD值，對(duì)家系1進(jìn)行兩點(diǎn)連鎖

7、分析。結(jié)果表明：致病基因與上述微衛(wèi)星標(biāo)記存在緊密連鎖關(guān)系，在D2S2314標(biāo)記獲得最大LOD值，為4．90(0=0．00)。單體型分析顯示：家系1中SD表型與5個(gè)標(biāo)記(D2S2981、HOXDl3、D2S2314、D2S324和D2S1391)共分離。我們前期對(duì)家系2進(jìn)行的兩點(diǎn)連鎖和單體型分析，已褥到BD表型與3個(gè)標(biāo)記(D2S2981、HOXDl3和D2S2314)共分離的數(shù)據(jù)資料。在此基礎(chǔ)上，我們通過PCR擴(kuò)增HOXDl3基因外顯子及外顯子／內(nèi)含子交界區(qū)，PCR產(chǎn)物直接測序或克隆測序，在上述三個(gè)家系中進(jìn)行了致病基因突變鑒定研究。結(jié)果表明：三個(gè)家系

8、中不同肢端畸形都由HOXDl3基因的雜合突變所致。其中，V型SD家系中致病突變?yōu)閏．950A>G(p．Gln317Arg)