神经嵴细胞和神经嵴病及其致病机制的研究进展

神经嵴细胞(neural crest cells,NCCs)是一类脊椎动物特有的可迁移的多能干细胞,其可分化为软骨细胞、神经元和黑色素细胞等多种类型细胞。NCCs的形成、迁移和分化受到严格调控,任何扰乱NCCs发育的因素都可导致胚胎发育畸形。由神经嵴细胞发育异常所导致的一系列疾病统称为神经嵴病(neurocristopathies,NCPs)。NCPs种类繁多且表型复杂,可累及人体多个部位(颅面部、心脏、肠胃和皮肤等),严重危害患者的身体机能和心理健康。NCPs占所有出生缺陷患儿的1/3,遗传因素是导致NCPs的主要风险因素,但环境风险因子以及基因–环境交互作用异常也可导致NCPs。本文对神经嵴细胞和神经嵴病及其致病机制进行综述,为系统认知神经嵴细胞发育以及神经嵴病提供参考,为了解神经嵴病的病因以及开展有效防控提供科学支撑。     

神经嵴发育调控及颅面部遗传基础研究进展

颅面部赋予脊椎动物无与伦比的进化优势,其由颅神经嵴细胞发育而来的骨、软骨、神经、肌肉等组织组成,使脊椎动物具备了复杂的神经和感官系统。神经嵴细胞是脊椎动物特有的具备迁移性、多能性的细胞类群,它们在增殖、迁移、分化过程中受到多个基因网络的时序调控,从而参与复杂颅面部的形成。同时,颅面部又是一组高度可遗传的表型组合,并具有两个特征：在亲缘后代中的可遗传性及在不同个体间的高度可变性,这两个特征分别提示了颅神经嵴细胞发育调控网络的精准性和可塑性。调控网络内基因适度突变会改变颅神经嵴细胞的增殖和分化从而产生表型可塑性,而有害的遗传突变则将导致畸形产生。本文梳理了对颅面部发育起决定作用的神经嵴细胞的发育过程及基因调控网络,在遗传层面总结了已知的颅面部表型多样性的决定基础和颅面畸形的致病机制,以期为了解颅面部发育过程以及为颅面疾病的防控提供全面认知。     

Waardenburg综合征Ⅱ型患者MITF基因突变分析

Waardenburg综合征(WS)是临床上常见的常染色体显性遗传性耳聋综合征, MITF基因突变与部分Waardenburg 综合征Ⅱ型(WS2)病例的发病有关。MITF属于碱性螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链转录因子家族, 能调节酪氨酸酶基因, 参与黑色素细胞的分化。文章报道了1个携带MITF基因点突变的3代Waardenburg综合征Ⅱ型中国家系。先证者表现为先天性重度感音神经性聋、虹膜异色、面部雀斑; 其他家系成员除一名仅表现为先天性耳聋外, 均表现为颜面、上肢雀斑和/或早白发。患者可检测到c.639delA杂合突变, 该突变在MITF基因第7外显子上产生了终止密码子(p.I220X), 突变产生的截短的MITF蛋白没有DNA结合活性。该突变是WS2病例中第3个位于MITF第7外显子的突变, 尚未见报道。该突变与已报道的位于第7外显子其他两个突变仅相差1个碱基, 氨基酸改变十分相似, 但在表型上有显著差别, 提示遗传背景对WS临床表型有重要影响。     

家族性耳聋者的掌纹嵴数

本文测量了耳聋患者的a-b,a-d和td纹嵴数,并比较了各个患者的皮纹学差异。资料收集自印度Punjabi Khatri和Arora地区的208名家族性遗传性耳聋者,其中男性118名;女性90名,对照组228名Punjabi地区正常人,其中男性128名,女性100名,本研究表明,与对照组相比,耳聋组的‘a-b’,‘a-b’和‘td’纹嵴数偏低。     

神经嵴细胞的研究进展

神经嵴细胞是一种由胚胎外胚层细胞在发育过程中产生的暂时性的细胞群。神经嵴细胞具有自我更新和多潜能分化的特征。神经嵴细胞有很强的迁移能力,能够到达胚胎内的任何位置,它们能够在所到达的位置定植并成为祖细胞或分化成不同的细胞系,包括外周神经系统的神经元、内分泌细胞、平滑肌细胞和肌腱细胞等。该细胞群广泛参与组织损伤修复过程并且与实质性器官纤维化相关。该文就神经嵴细胞的生物学特性、迁移和分化机制、在组织损伤修复中的作用及在纤维化中的作用进行综述。     

近亲结婚所致一遗传性非综合征型耳聋家系的调查

耳聋是一种最常见的人类感觉系统缺陷, 在已发现的遗传性耳聋中,有70％的属于非综合征型听力缺损。据估计非综合征型遗传性耳聋基因总数在100个以上,目前已经确定了近80个非综合征型遗传性耳聋的遗传位点,其中23个基因已经被成功克隆。文章报道一遗传性非综合征型耳聋家系。该家系中存在2代近亲结婚,共2代13人出现聋哑症状。经遗传分析,该家系的遗传方式与常染色体显性或隐性遗传均不符合,提示此家系中的非综合征型遗传性耳聋可能为线粒体突变所致。     

浙江省非综合征型耳聋患者12SrRNA突变频谱分析

线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)突变是引起耳聋的重要原因之一。尤其是12S rRNA基因是药物性耳聋与非综合征型耳聋相关的突变热点区域。文章收集了浙江省各地区非综合征型及药物性耳聋患者标本318例,对其进行临床和分子遗传学评估。12S rRNA基因突变分析发现34个变异位点,已知的1555A>G、1494C>T和1095T>C突变分别占9.1%、0.6%和1.25%。结构和种系发生分析显示,839A>G和1452T>C突变位于12S rRNA基因的高度保守区域且未在449例正常对照组中发现,可能增加了耳毒性药物的敏感性。其他变异位点为多态性位点。文章数据支持了12S rRNA基因是耳毒性药物的作用靶点之一这一理论,为预测个体耳毒性的发生风险,提高氨基糖甙类药物治疗安全性提供了有价值的信息,以期降低耳聋的发生。     

非综合征型遗传性耳聋基因的研究进展及相关网络资源

耳聋是一种最常见的人类感觉系统缺陷,70%的遗传性耳聋属于非综合征型听力缺损。据估计非综合征型遗传性耳聋基因总数在100个以上,迄今已经有大约80个基因座被绘制于人类染色体上,至少23个基因得鉴定。本文系统地介绍了已鉴定的23个非综合征型耳聋基因,并列举了与遗传性耳聋相关的部分网络资源以供参考。Abstract:Deafness is the most prevalent sensory system impairment of human,and 70% of genetic deafness belongs to nonsyndromic hearing impairment.The total number of genes involved in nonsyndromic hereditary deafness has been estimated to above 100.So far,approximate 80 loci have been mapped to human chromosome,and 23 genes have been identified.In this article,these 23 genes were summarized systematically and some databases about hereditary deafness were provided for reference.     

小鼠心脏神经嵴细胞的体外培养及其生物学特性

目的体外培养和鉴定心脏神经嵴细胞,探讨其生物学特性。方法取8·5d小鼠胚胎枕中部至第3体节神经管,组织块法无血清条件培养获心脏神经嵴细胞,采用转录激活因子2α(AP-2α)作为其生物学标记物,观察其迁移、分化等生物学特性。结果从胎鼠神经管中分离培养的细胞AP-2α表达阳性,具有迁移特性,传代后以含血清培养基培养后能自然分化成神经元和神经胶质细胞。结论体外培养可成功获得心脏神经嵴细胞,且具有迁移特性和多向潜能分化能力。     

常染色体显性遗传非综合征型耳聋致病基因定位研究

耳聋具有高度的遗传异质性, 迄今已定位了51个常染色体显性遗传非综合征型耳聋(autosomal dominant non-syndromic sensorineural hearing loss, DFNA)基因位点, 20个DFNA相关基因被克隆.文章收集了一个DFNA巨大家系, 家系中有血缘关系的家族成员共170人, 对73名家族成员进行了详细的病史调查、全身检查和耳科学检查, 提示39人有不同程度的迟发性感音神经性听力下降, 未见前庭及其他系统的异常.应用ABI公司382个常染色体微卫星多态标记进行全基因组扫描连锁分析, 将该家系致聋基因定位于14q12-13处D14S1021-D14S70之间约7.6 cM (3.18 Mb)的区域, 最大LOD值为6.69 (D14S1040), 与已知DFNA9位点有4.7 cM (2.57 Mb)的重叠区, DFNA9致病基因COCH位于重叠区域内.下一步拟进行COCH基因的突变筛查, 以揭示该家系耳聋的分子致病机制.     

TMEM43基因与听力损伤相关研究现状

TMEM43基因编码的跨膜蛋白43（transmembrane protein 43,TMEM43）是TMEM蛋白家族成员之一,该蛋白质约为400个氨基酸,包括4个跨膜结构域和1个膜内结构域。TMEM43在许多物种中都存在表达,并且遗传相似性很高,特别是4个跨膜结构在不同物种中都表现为高度保守。近年来有研究者发现,TMEM43与听神经病谱系障碍（auditory neuropathy spectrum disorder,ANSD）的发生可能相关,推测其可能为一种新的听力损伤相关基因。本文就现阶段TMEM43基因与听力损伤的关系展开综述,分析TMEM43在耳发育与声传导方面的作用,探讨TMEM43基因变异对听力损伤产生的影响,以期为TMEM43后续研究和精准医疗提供新思路。     

γ射线照射后噪声对豚鼠听阈的影响

本研究分别观察了豚鼠在噪声暴露(105±2dBA,持续0.5h),γ射线照射(80Gy一次暴露)及γ射线照射后接着噪声暴露三种情况下豚鼠的听阈偏移。实验结果表明噪声暴露组豚鼠的听阈偏移在暴露后96h内恢复。γ射线照射组的最大阈移在照射后96h为9dB(4kHz)。γ射线照射后接着暴露于噪声的豚鼠的阈移大于噪声组和γ射线组阈移的总和。提示γ射线与噪声对豚鼠听阈产生了协同作用。     

Mitochondrial Syndromic Sensorineural Hearing Loss

Mitochondrial diseases (MD) are a clinically heterogeneous group of disorders that arise as a result of dysfunction of the mitochondrial respiratory chain. Sensorineural hearing loss (SNHL) is often associated to mitochondrial dysfunctions both in syndromic, nonsyndromic forms. SNHL has been described in association to different mitochondrial multisystemic syndromes, often characterized by an important neuromuscular involvement. Because of the clinical relevance of the associated neurological symptoms, the occurrence of SNHL is often underestimated and undiagnosed. In this study we evaluated the incidence of SNHL in a group of 17 patients with MD. We detected some degree of hearing impairment in 8/17 patients (47%), thus confirming the frequency of hearing impairment in MD. Furthermore, we want to highlight the role of the audiologist and otolaryngologist in the diagnosis and characterization of a MD, which should be suspected in all the cases in which the hearing loss is associated to signs and symptoms characteristic of mitochondrial dysfunction, especially if the family history is positive for hearing loss or MD in the maternal line.     

Normal embryonic development and cardiac morphogenesis in mice with Wnt1-Cre-mediated deletion of connexin43

Mice harboring a null mutation in the gap junction protein connexin43 (Cx43) die shortly after birth due to an obstruction of the right ventricular outflow tract of the heart. These hearts exhibit prominent pouches at the base of the pulmonary outlet, i.e., morphological abnormalities that were ascribed to Cx43-deficiency in neural crest cells. In order to examine the Cx43 expression pattern in neural crest cells and derived tissues and to test whether neural crest-specific deletion of Cx43 leads to the conotruncal defects seen in Cx43null mice, we ablated Cx43 using a Wnt1-Cre transgene. Deletion of Cx43 was complete and occurred in neural crest cells as well as in neural crest-derived tissues. Nevertheless, hearts of mice lacking Cx43 specifically in neural crest cells were indistinguishable from controls. Thus, the morphological heart abnormalities of Cx43 null mice are most likely not caused by lack of Cx43 in neural crest cells.     

Genetic and molecular analysis of the CLDN14 gene in Moroccan family with non-syndromic hearing loss

BACKGROUND:

Hearing loss is the most prevalent human genetic sensorineural defect. Mutations in the CLDN14 gene, encoding the tight junction claudin 14 protein expressed in the inner ear, have been shown to cause non-syndromic recessive hearing loss DFNB29.

AIM:

We describe a Moroccan SF7 family with non-syndromic hearing loss. We performed linkage analysis in this family and sequencing to identify the mutation causing deafness.

MATERIALS AND METHODS:

Genetic linkage analysis, suggested the involvement of CLDN14 and KCNE1 gene in deafness in this family. Mutation screening was performed using direct sequencing of the CLDN14 and KCNE1 coding exon gene.

RESULTS:

Our results show the presence of c.11C>T mutation in the CLDN14 gene. Transmission analysis of this mutation in the family showed that the three affected individuals are homozygous, whereas parents and three healthy individuals are heterozygous. This mutation induces a substitution of threonine to methionine at position 4.

CONCLUSION:

These data show that CLDN14 gene can be i mplicated in the development of hearing loss in SF7 family; however, the pathogenicity of c.11C>T mutation remains to be determined.     

神经管缺陷相关基因的研究进展

神经管缺陷是中枢神经系统最常见的先天畸形,许多种类基因的表达或突变与神经系统发育,神经管缺陷有关,它们是：（1）发育调节基因及转录因子类基因。（2）原癌基因和抑癌基因。（3）生长因子及其受体基因。（4）蛋白激酶C相关基因。（5）同型半胱氨酸代谢相关基因。（6）其他基因：细胞骨架类,细胞连接基因等。