肌萎缩侧索硬化症与肠道菌群关系研究进展

肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)是一种复杂的神经退行性疾病,目前尚无完全治愈的疗法。临床治疗皆以延缓病程,提高患者生活质量为主。“肠-肌轴调控”的概念提示,可通过调控肌肉萎缩患者肠道菌群来改善肌肉质量,这为临床提供新的治疗思路。通过基因测序发现ALS模型小鼠的肠道菌群组成和相对丰度与正常小鼠有显著差异。研究发现一些肠道细菌对ALS具有一定的调节作用。微生物群的靶向治疗也已成为全球研究热点。益生菌个体化匹配治疗可获得深入的个体化宿主数据和微生物组学数据,并确定相关的微生物标志物,从而实现益生菌的精准补充,这可能成为ALS临床治疗的新方向。     

基于随机游走的风险致病基因预测研究进展

风险致病基因预测有助于揭示癌症等复杂疾病发生、发展机理,提高现有复杂疾病检测、预防及治疗水平,为药物设计提供靶标.全基因组关联分析(GWAS)和连锁分析等传统方法通常会产生数百种候选致病基因,采用生物实验方法进一步验证这些候选致病基因往往成本高、费时费力,而通过计算方法预测风险致病基因,并对其进行排序,可有效减少候选致病基因数量,帮助生物学家优化实验验证方案.鉴于目前随机游走算法在风险致病基因预测方面的卓越表现,本文从单元分子网络、多重分子网络和异构分子网络出发,对基于随机游走预测风险致病基因研究进展进行较全面的综述分析,讨论其所存在的计算问题,展望未来可能的研究方向.     

一个非综合征性耳聋家系致病基因的研究

非综合征性耳聋(nonsyndromic hearing impairment, NSHI)是一种十分常见的人类神经系统疾病, 约有1/1000的新生儿患有语前聋。GJB2基因编码间隙连接蛋白Cx26, 是最常见的NSHI致病基因, 大约50%的常染色体隐性遗传NSHI是由GJB2基因突变引起的。在本研究中, 收集了江苏省一个复杂的非综合征性耳聋家系, 并对其进行了分子遗传学研究。对所有已知常染色体隐性遗传的NSHI致病基因, 选用其侧翼的微卫星标记进行连锁分析, 发现该家系的致病基因与D13S175连锁。对GJB2基因进行整个编码区域的测序, 发现235碱基处发生了碱基C的纯合缺失, 这一突变可能是该家系中绝大多数患者致病的遗传基础。     

心脏肌球蛋白重链基因c.1273G>A突变与肥厚型心肌病的关联分析

为研究中国人家族性肥厚型心肌病(HCM)的致病基因突变位点, 分析基因型与临床表型的相互关系, 文章在1个中国汉族HCM家系中进行心脏肌钙蛋白T (TNNT2) 基因、心脏肌球蛋白结合蛋白C (MYBPC3) 基因和心脏β-肌球蛋白重链 (MYH7) 基因的突变筛查, 聚合酶链式反应(PCR)扩增基因功能区外显子片段并对PCR产物进行测序分析。结果表明: 在该家系接受调查的7名成员中有4名成员携带MYH7基因c.1273G>A杂合突变, 该突变位点位于MYH7基因的14号外显子并使425位的甘氨酸(Gly)转换为精氨酸(Arg)。该突变首次在国内HCM家系中发现, 突变携带者的临床表型在家系内部呈现明显的异质性。该家系成员TNNT2及MYBPC3基因未发现突变且正常对照组相同位置未发现异常。MYH7基因是我国家族性 HCM的致病基因之一, 携带c.1273G>A突变的肥厚型心肌病患者临床表型差异明显, 提示可能有其它因素参与了肥厚型心肌病的发展过程。     

先天性聋哑会遗传吗？

问：我妈妈是先天性聋哑人,爸爸是后天吃药所致的聋哑,其他家族成员都是正常人,我很健康,我爱人也很健康,他的家族没有遗传病史。我现在怀孕18周了,请问我的宝宝是否会有遗传的危险？ 答：先天性耳聋的发生率大约为每1 500 个新生儿中1人发病,主要为常染色体隐性遗传,占75%以上。非遗传性先天性耳聋约占20%。遗传性耳聋分为非综合征和综合征性两大类,分别占80%和20%左右,目前已明确的耳聋致病基因约50个。综合征性遗传性耳聋是一些综合征的伴随症状,如Alport综合征、 Vohwinkel综合征、Pendred综合征、Wolfram综合征、Stickler综合征、Waardenberg综合征, Usher 综合征等。此外,还有一类线粒体基因突变引起的耳聋如糖尿病性耳聋等。非遗传性耳聋可因先天性感染、孕妇代谢因素、服用药物等所引起。因此,按照你提供的家系分析,假定你母亲属于遗传性耳聋,且为常染色体隐性遗传,你现在没有发病,最多是携带者,你先生及其家族成员没有类似病史,你们所生子女不会发生遗传性耳聋。当然如果能明确你母亲的致病基因,通过基因检测可以知道你是否携带该致病基因。你父亲的药物性耳聋一般认为属于非遗传性耳聋,但不能排除存在易感基因的可能,应尽量避免使用同类导致耳聋的药物。     

α-抗肌萎缩相关糖蛋白病研究进展

抗肌萎缩相关糖蛋白病(α-dystroglycanopathy,α-DGP)是由于α-抗肌萎缩相关糖蛋白(α-dystroglycan,α-DG)的O-连接糖基化缺陷导致的一组常染色体隐性遗传病,临床表现为肌营养不良、脑和眼发育畸形,具有明显的临床和遗传异质性。基于临床诊断现多把它们分为7种不同表型,但互相之间有交叉重叠,病情轻重程度不等,严重影响患者的智力运动发育。目前已知α-DGP致病基因有19个,应用常规一代测序逐个筛查候选基因花费高且耗时长,阳性率很低,不能满足临床上基因诊断需求。目前已知多数致病基因的表达产物作为糖基转移酶参与α-DG的糖基化过程,但部分致病基因的功能目前仍未完全明确,α-DGP具体的发病机制仍未完全阐明。本综述主要总结α-DGP在临床特点、致病基因、α-DG糖链结构、发病机制及诊断治疗等方面的研究进展。     

红色毛癣菌部分表达序列标签的分析

红色毛癣菌是最常见和流行范围最广的一种浅部致病真菌. 在构建红色毛癣菌cDNA文库的基础上, 获得4002条ESTs. 与GenBank数据库中的序列同源性比较表明, 其中30%(1226条)与其他生物已知功能的基因产物具有不同程度的同源性, 24.81%(989条)仅得到简单的功能提示, 45.19%(1787条)与目前已知的任何蛋白质都没有显著同源性, 为全新的未知功能基因. 对一些与红色毛癣菌生长代谢、信号传导、致病和耐药相关的重要功能基因做了初步分析, 阐明了红色毛癣菌的部分重要代谢途径, 为进一步探索其生理过程、致病和耐药机理, 寻找新的药物靶标提供了重要的分子基础和线索.     

心脏肌球蛋白重链基因c.1273G〉A突变与肥厚型心肌病的关联分析

为研究中国人家族性肥厚型心肌病(HCM)的致病基因突变位点,分析基因型与临床表型的相互关系,文章在1个中国汉族HCM家系中进行心脏肌钙蛋白T(TNNT2)基因、心脏肌球蛋白结合蛋白C(MYBPC3)基因和心脏β-肌球蛋白重链(MYH7)基因的突变筛查,聚合酶链式反应(PCR)扩增基因功能区外显子片段并对PCR产物进行测序分析.结果表明:在该家系接受调查的7名成员中有4名成员携带MYH7基因c.1273G>A杂合突变,该突变位点位于MYH7基因的14号外显子并使425位的甘氨酸(Gly)转换为精氨酸(Arg).该突变首次在国内HCM家系中发现,突变携带者的临床表型在家系内部呈现明显的异质性.该家系成员TNNT2及MYBPC3基因未发现突变且正常对照组相同位置未发现异常.MYH7基因是我国家族性HCM的致病基因之一,携带c.1273G>A突变的肥厚型心肌病患者临床表型差异明显,提示可能有其它因素参与了肥厚型心肌病的发展过程.     

一个中国汉族皮肤和粘膜多发静脉血管畸形家系的单倍型分析

根据患者的临床体征以及家系的遗传方式,文章对一个中国汉族皮肤和粘膜多发静脉血管畸形(Mucocutaneous venous malformations,VMCM)家系进行了临床诊断。家系中连续5代都有患者,男女患者比例约1:1,为常染色体显性遗传方式。患者皮肤、口腔粘膜、舌头以及四肢等处可见蓝紫色、突出皮面、质硬、压之不褪色的瘤体,组织病理学显示,静脉血管的管腔极不规则,部分管壁存在缺失,部分管壁明显增厚。患者无消化道出血史,无心脏和脑部异常,临床诊断为VMCM。为了进行致病基因的定位和单倍型分析,采集了家族中26人的外周血并提取基因组DNA,并设计微卫星引物进行了连锁和单倍型分析。两点间连锁分析的结果表明,在D9S1121处有最大LOD值为Z=5.38(θ=0.00),单倍型分析的结果提示,致病基因定位于9号染色体短臂上D9S1121和D9S161之间约7 cM的范围内。文章首次报道了中国汉族VMCM家系,其致病基因定位定位于9p,与已报道的欧洲家系相同。用4个微卫星标记D9S1121、D9S 169、D9S161和D9S248确定了该家系致病基因的单倍型,为不同种族和人群VMCM疾病相关研究提供参考。     

甲状腺髓样癌遗传学研究进展

甲状腺髓样癌(medullary thyroid carcinoma,MTC)是起源于甲状腺C细胞或滤泡旁细胞的恶性肿瘤,分遗传型髓样癌和散发型髓样癌两种.MTC主要由RET原癌基因突变引起,对患者进行基因测序分析能在基因水平诊断MTC,从而为患者早期行预防性手术治疗提供依据.从甲状腺髓样癌临床分型、分子遗传基础及动物模型不同层面进行综述,有利于进一步了解疾病致病机制和开展药物实验性治疗研究.     

一中国正常血钾周期性麻痹家系中的SCN4A基因的T704M突变

家族性周期性麻痹(periodic paralysis,PP)是以反复发作骨骼肌迟缓性瘫痪为特征的一组疾病。我们对一个来自湖北省的正常血钾周期性麻痹家系进行致病基因突变检测。应用微卫星标记对该家系进行连锁分析,证实致病基因可能同SCN4A连锁。对SCN4A基因全部外显子测序,发现患者在一个致病突变热点存在碱基替换C2188T。该突变导致编码氨基酸改变Thr704Met,经单链构象多态性分析证明该突变只存在于该家系患者,不存在于家系中健康人和100名无亲缘关系对照中,Thr704Met是该家系的致病突变。     

耐万古霉素肠球菌与定植肠球菌的致病基因检测

目的 通过对耐万古霉素肠球菌（Vancomycin-resistant Enterococci,VRE）及分离非耐万古霉素肠球菌（Vancomycin-sensitive Enterococci,VSE）致病基因的筛查,了解致病基因分布情况,探索肠球菌致病机制,为日后致病机制的研究提供基线资料。方法 收集浙江省人民医院的部分临床患者标本中分离出的VRE,与ICU采集的患者肛周和手臂标本分离的肠球菌属细菌。以PCR方法筛查出ace、asa1、cylA、efaA、esp、gelE和hyl七种致病基因。结果 VRE组esp总体阳性率最高,约占71.4%,其中屎肠球菌中esp最高,约占73.5%,其致病基因携带谱以“esp-hyl”基因组合为主;粪肠球菌全部菌株均携带efaA基因,其致病基因均为三种以上基因组合,以“esp-cylA-gelE-asa1-efaA”多见。VSE组总体阳性率同样esp最高,约占40.0%;其中屎肠球菌以esp、hyl单个基因携带为主;粪肠球菌以“esp-ace-cylA-gelE-asa1-efaA”最多见。结论 两种肠球菌各种致病基因携带率差异较大,两种肠球菌致病机制存在差异,本地区致病基因发挥作用的以esp、hyl为主。     

小胶质细胞及相关神经退行性疾病

小胶质细胞(microglia,MG)是中枢神经系统(central nervous system,CNS)中重要的神经免疫细胞,它在中枢神经系统中广泛分布,对中枢神经系统起着重要的免疫监视作用。研究发现,神经退行性疾病如阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森病(Parkinson’s disease,PD)、肌萎缩性侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)等与小胶质细胞有着密切的关系。因此,阐明小胶质细胞的致病机理对临床预防与治疗相关神经疾病有着重要的理论意义和实用价值。目前,对于小胶质细胞的功能及调节机制虽研究较多,但还不够系统,该文就近年来人们对小胶质细胞的致病机理及其相关神经退行性疾病的研究进展作一综述。     

基于专利分析的肿瘤基因PCR诊断技术研究

肿瘤目前成为人类健康和生命的重要危胁,肿瘤基因诊断是对肿瘤的各种原癌基因、抑癌基因进行检测,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术是目前临床基因诊断应用最广泛的诊断技术,具有普及率高、特异性好、简便快捷等特点。肿瘤基因PCR诊断技术可以用于已知基因突变的检测,快速了解突变状态,有效制定治疗方案,为肿瘤患者带来福音。本研究主要基于专利数据,对肿瘤基因PCR诊断技术进行分析,探讨了全球与中国在肿瘤基因PCR诊断技术领域的发展现状与趋势。在Innography数据库共检索到PCR技术相关专利16,939件,专利家族6,285件。在肿瘤基因PCR诊断技术领域中,荧光定量PCR技术占比较大,约占肿瘤基因PCR诊断技术总量的三分之一。从技术技术生命周期来看,肿瘤基因PCR诊断技术目前仍处在高速发展阶段。美国是肿瘤基因PCR诊断技术的发展领先国家。该技术的主要来源国为美国,全球42.09%的专利来自美国,同时美国也是同族专利的主要分布地区。在肿瘤基因PCR诊断技术领域,排名前15位的顶尖机构中,来自美国的机构有7所。中国在肿瘤基因PCR诊断技术领域起步较晚,但发展迅速,在该技术领域申请的专利数量仅次于美国。中国申请的肿瘤基因PCR诊断技术的专利绝大多数都只在中国进行专利保护,并没有布局全球市场的意愿。     

基于二元网络异步重启随机游走算法预测肺癌风险致病基因

肺癌致病基因的发现及预测有助于认识肺癌的发生机理、诊断与防治,是人类基因组研究的重要目标。应用现有二元网络重启随机游走算法预测致病基因时,一般先在疾病表型网络、蛋白质作用网络及疾病-蛋白质二分图网络内随机游走一步,然后进行网络间跳转,这种策略不仅搜索效率较低,还可能遗漏蛋白质(或疾病)网络中的局部拓扑信息。鉴于此,作者提出一种二元网络异步重启游走(asynchronously random walk with restart,ARWRH)算法,构建疾病表型-蛋白质异构网络,深层次挖掘潜在肺癌风险致病基因。ARWRH算法首先在疾病表型网络、蛋白质作用网络及疾病表型-蛋白质二分图网络内随机游走不同步数,然后进行网络间跳转,迭代形成稳态概率向量,从而获得候选致病基因。仿真实验表明,ARWRH算法可有效预测肺癌潜在风险致病基因,多数预测结果获得了文献证据支持。     

水稻白叶枯病菌pxo_04104基因功能的初步分析

水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)是一种重要的植物病原细菌,可以引起水稻白叶枯病,使水稻减产。本研究通过对Xoo K74 Tn5插入突变体库进行致病力检测、质粒拯救定位发现pxo_04104基因与Xoo致病相关,pxo_04104基因编码periplasmic beta-glucosidase(周质β-葡萄糖苷酶)。该基因的缺失突变体及其互补菌株生理生化表型检测显示缺失突变体致病力、抗渗透压能力显著下降,其互补菌株致病力可恢复到野生型水平的84.2%,抗渗透压能力也可恢复。本研究为深入研究pxo_04104基因致病分子机理提供了线索。     

科研快讯

正PLOS Biology:ALS蛋白质动力学强调自缔合和聚合之间微妙的平衡发表于《PLOS Biology》期刊的一项新研究,ALS-相关蛋白质TDP-43部分由于其正常功能而迈出通向病理性聚合的最初步骤。这项研究由Liangzhong Lim、Jianxing Song和新加坡国立大学的同事们进行,支持新兴观点:神经系统疾病中的蛋白质聚合,可能是聚合蛋白质正常功能的夸大。正常TDP-43蛋白的细胞质聚合物存在于几乎所有形式的肌萎缩侧索硬化(ALS)和许多额颞叶痴呆(FTD)病例中。研究人员在约97%的ALS患者和约45%的FTD患者中观察到TDP-43聚合。它也涉及一系列其他神经退行性疾病,包括阿尔茨海默病。     

甘蔗宿根矮化病病原菌Leifsonia xyli subsp.xyli 基因组学研究进展

综述甘蔗宿根矮化病病原细菌Leifsonia xyli subsp.xyli(Lxx)基因组组成特征、基因组进化、基因组中致病相关基因与寄主适应性等方面的研究进展,并对该病原茵、引起番茄细菌性萎蔫和溃疡的病原细菌、马铃薯环腐病痛原细菌的基因组和致病相关基因进行比较,发现它们存在同源致病基因,如celA、pat1基因,其致病机理可能有相似性.     

特发性基底节钙化致病的分子机制

特发性基底节钙化(Idiopathic basal ganglia calcification, IBGC)俗称Fahr病,是一种以基底节及大脑其他部位钙化为特征的神经系统遗传疾病,患者可出现运动障碍及认知、精神异常,目前尚无有效治疗药物。该病具有遗传异质性,自2012年本课题组发现第一个致病基因SLC20A2以来,现今又发现4个该病的致病基因：PDGFRB,PDGFB,ISG15和XPR1,初步将IBGC的发生机制分别与大脑局部无机磷稳态失衡、血脑屏障功能障碍及IFN-α/β免疫信号过度放大联系起来。文章综述了IBGC的遗传学研究进展,初步探讨了不同基因导致IBGC的分子机理。     

单基因遗传性高胆固醇血症与非低密度脂蛋白受体致病基因的关系档

家族性高胆固醇血症(FH)是一类异质性很强的单基因常染色体遗传性疾病.最近发现,除低密度脂蛋白受体和载脂蛋白B-100以外,前蛋白转化酶-枯草溶菌素9、衔接子蛋白、三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G5和G8、胆固醇-7-α-羟化酶等多种基因的变异都能导致FH样表型.该文对利用基因剔除和过表达、RNA干扰、反义技术对单基因遗传性高胆固醇血症非低密度脂蛋白受体致病基因的功能和调控机制进行综述,有助于深入认识这些基因,从而为临床家族性高胆固醇血症的诊断和治疗提供新的思路.