成骨不全伴藍色鞏膜家系Ⅰ型膠原基因突變分析.pdf

1、研究目的:
　　 遺傳性成骨不全(Osteogenesis Imperfecta,OI)是一種由基因缺陷引起間充質(zhì)組織發(fā)育不全、膠原合成障礙所導(dǎo)致的遺傳性疾病。主要臨床特征為骨質(zhì)脆弱和骨畸形,也可伴有藍色鞏膜、牙齒發(fā)育不全、身材矮小、耳聾、關(guān)節(jié)松弛、脫發(fā)、皮膚菲薄以及心血管等多個系統(tǒng)器官病變。本病根據(jù)臨床特點分為4型(SillenceⅠ-Ⅳ型)。既往研究顯示,成骨不全相關(guān)致病基因共有7個,其中編碼Ⅰ型膠原前α1和α2(Pro-α

2、1和Pro-α2)鏈的COL1A1和COL1A2基因突變是本病的主要病因。COL1A1和COL1A2是Ⅰ型膠原結(jié)構(gòu)基因,此二者的缺陷將直接引起Ⅰ型膠原合成量減少或結(jié)構(gòu)異常,導(dǎo)致全身結(jié)締組織中正常Ⅰ型膠原含量下降,從而出現(xiàn)一系列相關(guān)臨床癥狀。本次實驗報道了一個來自中國河南省安陽市的漢族成骨不全伴藍色鞏膜遺傳家系(編號OI-An Yang-001),通過臨床資料和家族史的調(diào)查明確臨床分型及遺傳方式。提取該家系成員外周血全基因組DNA,篩查患

3、者Ⅰ型膠原編碼基因(COL1A1和COL1A2)外顯子區(qū)域,尋找致病性突變位點并分析其生物學(xué)效應(yīng)。
　　 研究方法:
　　 受試者簽署知情同意書后,由解放軍總醫(yī)院眼科臨床醫(yī)生統(tǒng)一進行系統(tǒng)及眼科?？企w檢,填寫《成骨不全伴藍色鞏膜眼病調(diào)查表》作為臨床資料存檔。追溯家族史,繪制系譜圖。通過對臨床癥狀和遺傳特點的分析,明確分型及遺傳方式。采集外周血樣本提取全基因組DNA,經(jīng)PCR擴增和基因測序,獲取家族內(nèi)患者及正常成員的COL1

4、A1和COL1A2基因序列。利用生物學(xué)軟件GeneTool將測序結(jié)果與人類基因組標(biāo)準(zhǔn)序列相比較,尋找單核苷酸多態(tài)位點(SNPs),結(jié)合臨床表型分析是否存在致病性突變及其生物學(xué)效應(yīng)。
　　 研究結(jié)果:
　　 該家族中的成骨不全患者均表現(xiàn)為自幼年開始的多次外傷性骨折和出生時即出現(xiàn)的藍色鞏膜,鞏膜顏色維持不變,并伴有不同程度骨骼畸形,部分患者同時伴有牙齒發(fā)育不良和/或聽力下降,符合遺傳性成骨不全SillenceⅠ型診斷標(biāo)準(zhǔn),常

5、染色體顯性遺傳。該家系患者COL1A1和COL1A2基因的103個外顯子區(qū)域共發(fā)現(xiàn)5處SNPs,均已被報道。其中4處為同義突變(NM_000088.3:c.2298T>C；NM_000089.3:c.87T>C；NM_000089.3:c.246T>C；NM_000089.3:c.1878G>T),1處為錯義突變(NM000089.3:c.1645C>G,Pro549A1a)。后者未與本家系成員的表型發(fā)生共分離,排除其致病性,但可能與患

6、者骨骼密度降低相關(guān)。
　　 結(jié)論:
　　 1.依據(jù)本家系患者特異性臨床表型及遺傳方式,診斷為遺傳性成骨不全SillenceⅠ型,常染色體顯性遺傳。
　　 2.該家族患者在COL1A1和COL1A2共103個外顯子區(qū)域不存在致病突變。引起該家族患者發(fā)病的突變可能位于Ⅰ型膠原編碼基因內(nèi)含子區(qū)域或其它Ⅰ型膠原生物合成相關(guān)的功能基因上。
　　 3.不能排除COL1A2第28號外顯子(MM_000089.3:c.1