广西一脊髓小脑共济失调3型家系SCA3/MJD基因突变和多态性的分析

常染色体显性脊髓小脑型共济失调(Autosomal dominant spinocerebellar ataxias, ADCAs)是一种神经系统退行性疾病, 具有高度的遗传异质性, 其中脊髓小脑型共济失调3型(Spinocerebellar ataxias type 3, SCA3)是一种常见的类型。文章通过PCR扩增广西一个脊髓小脑共济失调家系SCA3/MJD基因片段, 用毛细管电泳和测序方法检测了SCA3/MJD基因的CAG重复序列大小、传递特点以及SCA3/MJD基因的变异。结果显示：家系的所有4名患者和3名无症状携带者(Asymptomatic carrier)的SCA3/MJD基因第10外显子中存在异常扩增的CAG重复序列, 重复次数为64~71次; CAG重复次数在具有cgg等位基因的正常个体间传递时保持不变, 提示cgg等位基因不是正常个体两代间CAG重复序列稳定性的影响因素。SCA3/MJD基因中另有两个单碱基点突变, 一个是内含子区的杂合性突变(IVS9-113 T>C), 另一个是外显子区域的错义突变(220 G>A, 220 Glu>Gly)。这两个点突变为首次报道, 但尚不能明确这两个新的点突变对SCA3表型的影响。     

脊髓小脑共济失调中浦肯野神经元信号转导异常的研究进展

脊髓小脑共济失调(spinocerebellar ataxias, SCAs)是一组常染色体显性遗传性神经退行性疾病。目前已知的SCAs亚型众多,具有明显的遗传异质性和临床变异性。浦肯野神经元变性和小脑萎缩是大部分SCAs亚型共同的病理特征。浦肯野神经元的生理功能受到多重因素的调节,其信号转导功能障碍会导致小脑运动控制能力失常。本文主要综述了SCAs中浦肯野神经元电压门控离子通道、细胞内钙信号及谷氨酸信号转导异常,旨在为深入理解SCAs的共同发病机制、寻找并开发特异性治疗方法提供理论依据。     

广西地区脊髓小脑性共济失调病人的基因诊断和CAG重复扩增

为探讨广西地区脊髓小脑性共济失调(Spinocerebellar ataxia, SCA)患者各种亚型类型特点及分布状况, 应用聚合酶链反应(Polymerase chain reaction, PCR)、毛细管电泳(Capillary electrophoresis, CE)片段分析等技术检测分析遗传性共济失调患者的SCA1、SCA2、SCA3/MJD、SCA6、SCA7和SCA12 (CAG)n突变。在6个SCA家系共检出21例患者和19例症状前患者均为SCA3/MJD突变, CAG重复数分别为59～70次和60～73次。未检测到SCA1、SCA2、SCA6、SCA7和SCA12(CAG)n突变。研究表明, 广西地区的SCA病人主要为SCA3/MJD型, 患者的CAG重复数低于过去的报道。     

Duchenne型肌营养不良患儿的临床特征和基因突变分析

摘要 目的：分析中国新疆地区Duchenne型肌营养不良（DMD）患儿的临床特征以及基因突变类型和分布。方法：回顾性分析2017年1月至2021年10月新疆医科大学第一附属医院收治的85例DMD患儿的病例资料,分析其一般资料、肌酶谱指标水平、核磁及肌电图表现、肌肉活检结果、认知功能差异以及基因变异分布特点。结果：85例DMD患儿中有5例是女性,其中汉族24例（28.24%）,少数民族61例（71.76%）,10例有家族史,9例有误诊经历。就诊原因以行走困难或运动倒退多见,其次为转氨酶、肌酸激酶异常升高。70例患儿行肌肉核磁检查,其中58例符合DMD,共有60例患儿完善肌电图,其中53例为肌源性损害。38例患儿完善认知功能评价,韦氏儿童智力量表第Ⅳ版总智商（FSIQ）得分45～110分,平均（79.93±18.31）,其中10例患儿存在认知功能障碍（FSIQ＜70分）,占26.31%。DMD患儿的言语智商（VIQ）、操作智商（PIQ）、FSIQ得分均显著低于正常儿童水平（P＜0.001）。16例患儿进行肌肉活检,15例符合DMD病理变化,1例组织学形态正常。71例患儿行多重连接探针扩增法（MLPA）检测,其中57例阳性,异常检出率为80.28%,其中基因变异类型分别为：50例是缺失,14例是点突变,7例是重复。缺失突变的高发位置是45～49号外显子,在DMD基因的2～9端多出现重复突变。结论：DMD患儿起病隐匿,首发症状多,需要临床各科医生共同协助进行早期诊断、早期治疗和预防。     

Hsp22对SCA3/MJD转基因果蝇的神经保护作用研究

为了探讨Hsp22在SCA3/MJD发病机制中的作用．选用GMR-GAL4和elav-GAL4驱动子,利用经典的GAL4-UAS系统,将含有78个CAG重复扩增的ataxin-3蛋白片段(MJDtr-Q78)分别在果蝇眼睛和神经系统选择性表达,构建GMR-GAL4/UAS和elav-GAL4/UAS系统SCA3/MJD转基因果蝇模型, 然后利用遗传学方法和热休克反应使Hsp22在SCA3/ MJD转基因果蝇眼睛和神经系统以不同水平过表达．结果表明,Hsp22过表达显著抑制了MJDtr-Q78蛋白的神经毒性,果蝇眼睛视网膜光感受神经元变性明显缓解,果蝇存活能力也显著提高．Hsp22对SCA3/MJD具有保护作用,增强Hsp22表达对SCA3/MJD可能是一种潜在的治疗方法．     

Gas7在成年大鼠脊髓和脊神经节的表达

目的 研究生长休止蛋白7（Gas7）在成年大鼠脊髓和脊神经节的表达.方法 成年SD大鼠12只,采用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）方法、焦油紫染色以及免疫组织化学方法来观察Gas7基因核酸和蛋白在成年SD大鼠脊髓和脊神经节的表达.结果 RT-PCR结果显示,脊髓和脊神经节有较丰富的Gas7 mRNA表达.免疫组化结果显示：与焦油紫染色相对照,脊髓灰质各板层神经元均表达Gas7蛋白,与其它版层相比较,后角Ⅱ版层胶状质的小细胞和前角Ⅸ版层的运动神经元显色较深且数量较多.脊髓白质Gas7免疫阳性反应较弱且分布均匀.脊神经节内大型感觉神经元呈Gas7免疫强阳性反应,中、小型感觉神经元为弱阳性反应.结论 本文首次描述了Gas7在成年大鼠脊髓和脊神经节的表达,为进一步研究Gas7在成年神经系统再生和修复过程中的功能提供形态学基础.     

云南HPV-16型E6、E7基因的突变分析

人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)16型(HPV-16)是引起宫颈癌的一种主要高危型病毒,其2个致癌基因E6和E7的核酸序列变异可能会影响其对宿主细胞的致癌性,已有研究表明其序列突变呈现地域差异性。因此,研究不同地域HPV-16这2个基因的变化情况是宫颈癌流行病学调研的主要内容,也可为研究E6和E7的致癌性积累数据。研究以NCBI登录号为NC_001526.2的HPV-16型病毒的序列为参照,采用Neighbor-joining方法对云南地区74例HPV-16样本的E6、E7的DNA序列构建进化树,结果显示:只有亚洲和欧洲变异亚型,而没有发现非洲1、非洲2、亚-美洲和北美洲这4种变异亚型。DNA序列分析显示:E6的碱基突变以T178G(D25E,59.46%)和T350G(L83V,8.11%)为主,E7的碱基突变主要以A647G(N29S,59.46%)和T846C(同义突变,60.81%)为主。发现E6的新突变有A95G(同义突变,1.35%)和A135G(K11R,1.35%);E7的新突变有C625T(L22F,1.35%)、C627T(同义突变,12.16%)、G689A(G43E,1.35%)、T748G(S63A,1.35%)。此外还发现有一个共突变现象:T178G(D25E,59.46%)-A647G(N29S,59.46%)-T843C(同义突变,21.62%)-T846C(同义突变,60.81%)。     

一个I型神经纤维瘤病家系的基因突变分析

目的：I型神经纤维瘤病是一种常见的常染色体显性遗传病,主要累及皮肤和神经系统。其临床表现多样,主要以”咖啡牛奶斑”、皮肤神经纤维瘤、虹膜Lisch结节、腋窝和腹股沟斑点为特征,I型神经纤维瘤病由NF1基因突变所致,神经纤维瘤蛋白是NFI基因编码蛋白,是一种肿瘤抑制蛋白,可抑制细胞的过度生长。NF1基因突变不仅可导致细胞过度生长,还可增加良性及恶性肿瘤的发生风险。本研究中,我们通过基因突变分析,确定中国东北地区一个伴有先天性白内障的I型神经纤维瘤家系NF1基因的突变位点。方法：通过聚合酶链反应（PCR）和NF1基因直接测序分析对家系中的3名患者及2名健康成员进行基因突变检测,以确定其突变位点。结果：此家系呈常染色体显性遗传。通过基因序列分析发现NF1基因第1140密码子第二个碱基呈杂合子点突变C—G,导致一个无义突变S1140X,家系中健康成员和正常对照未检测到此突变存在。结论：通过NF1基因测序分析,我们发现NF1基因的S1140X突变是引起该家系NF1疾病的致病原因,该突变导致NF1基因终止密码提前,神经纤维瘤素蛋白截短。本研究丰富了我国关于I型神经纤维瘤病在眼科的临床表现。     

硫氢化钠对脊髓小脑共济失调3型小鼠海马MBP及学习记忆的影响

目的: 探讨硫氢化钠(NaHS)对脊髓小脑共济失调3型(SCA3)小鼠海马神经元髓鞘碱性蛋白(MBP)及学习记忆的影响及其治疗意义。方法: 随机挑选12只雄性正常野生型小鼠(WT)作为正常对照组(NC Group),然后将48只SCA3小鼠随机分为SCA3模型组(M Group)、低剂量小鼠组(NL Group,10 μmol/kg)、中剂量小鼠组(NM Group,50 μmol/kg)和高剂量小鼠组(NH Group,100 μmol/kg),每组12只,用药组每日腹腔注射一次,连续4周。通过Morris水迷宫比较不同剂量NaHS干预前后SCA3小鼠学习记忆能力的变化,分光光度法测定海马内硫化氢(H₂S)含量,免疫组化技术检测髓鞘碱性蛋白(MBP)的表达差异,并借助电镜观察各组小鼠神经元髓鞘形态学变化。 结果:与对照组小鼠比较,SCA3小鼠的学习记忆能力显著下降(P＜0.05),海马内H₂S含量降低(P＜0.05),有髓神经纤维MBP表达量也降低(P＜0.05),经过不同剂量的外源性NaHS治疗后,学习记忆能力有不同程度改善(P＜0.05);且SCA3小鼠海马H₂S和MBP含量也有不同程度提高(P＜0.05)。结论: 外源性NaHS可能通过提高SCA3小鼠大脑海马的H₂S含量和MBP含量增加,对神经元细胞产生一定的保护作用,进而提高SCA3小鼠的学习记忆能力,为寻求SCA3的治疗提供新的思路,同时为临床SCA3患者的营养支持及治疗提供方向。     

家族性渗出性玻璃体视网膜病变患者LRP5基因突变研究

家族性渗出性玻璃体视网膜病变(familial exudative vitreoretinopathy, FEVR)是一种遗传性眼科疾病,主要特征为视网膜周边血管发育异常和病变。由于病变程度不同,临床表型可从无明显症状到眼睛完全失明。本文通过研究3个中国FEVR家系和1个散发型患者,探索其致病突变与疾病表型之间的关系。收集家系中患者及亲属的外周血制备基因组DNA,设计引物以扩增FEVR致病基因FZD4、LRP5、NDP和TSPAN12的外显子区域并通过Sanger法进行测序。结果发现,在LRP5基因上存在3个未在dbSNP数据库及千人基因组计划数据库中报道过的杂合突变p.M181R、p.R399S和p.G503R,以及2个已发现但未在FEVR中报道过的杂合突变p.R494Q和p.G876S。生物信息学分析表明这5个突变位点均高度保守,为有害突变。荧光素酶报告基因实验证明了这5个突变均不能激活Norrin/β-catenin信号通路,进一步证明了这5个突变的致病性。该研究扩充了我国FEVR疾病的遗传数据库,可为该疾病的分子诊断提供依据。     

中国人Ⅱ型MPS家系IDS基因的一种新突变的鉴定

为了研究粘多糖贮积症Ⅱ型(MPSⅡ)患者发病的分子遗传学机制, 以便为今后的产前基因诊断等创造必要的前提条件, 文章先采用尿糖胺聚糖(GAGs)定性检测法对疑似MPSⅡ的先证者进行初诊, 然后采用PCR、PCR 产物直接测序法对先证者及其家系成员进行突变检测。在检出IDS基因c.876del2新突变后, 对随机采集的120例正常对照和其他非II型MPS患者包括MPSⅠ, Ⅳ, Ⅵ三型的病人共15例的IDS基因exon 6进行序列分析, 同时采用不同物种突变点序列的保守性分析法, 以及直接测定患儿及其家庭相关成员IDS酶活性的方法对该新突变进行致病性分析。结果显示: 先证者尿检呈强阳性(GAGs +++); 其IDS基因exon 6编码区内存在c.876-877 del TC新缺失突变, 为半合子突变, 而其母、其姐为杂合突变; 正常对照和其他非II型MPS患者的IDS基因exon 6的检测结果均未发现该突变; 不同物种氨基酸序列的同源性比对显示: c.876-877 del TC突变所在的位置即p.292-293的苯丙氨酸(F)谷氨酰胺(Q)高度保守; 酶活性测定的结果显示: 先证者的IDS酶活性仅为2.3 nmol/4 h/mL, 大大低于正常值, 而其父的为641.9 nmol/4 h/mL, 其母的血浆酶活性为95.8 nmol/ 4h/mL, 其姐的为103.2 nmol/4 h/mL。说明所发现的c.876-877 del TC缺失移码突变是一种新的病理性突变, 是该MPSⅡ患儿发病的根本内因。     

Case Report: A patient with spinocerebellar ataxia type 31 and sporadic Creutzfeldt-Jakob disease

We report a Japanese patient with spinocerebellar ataxia type 31 (SCA31) and sporadic Creutzfeldt-Jakob disease (sCJD). A 52-year-old man developed progressive cognitive impairment after the appearance of cerebellar symptoms. Brain MR diffusion-weighted imaging (DWI) demonstrated a slowly expanding hyperintense lesion in the cerebral cortex. The patient was finally diagnosed as having both SCA31 and sCJD by identification of genetic mutations and by real-time quaking-induced conversion (RT-QUIC) analysis of the cerebrospinal fluid (CSF), respectively. Here, we report the clinical details of this rare combined case, with particular reference to the association between prion protein and the early onset of SCA31.     

Toxicity and endocytosis of spinocerebellar ataxia type 6 polyglutamine domains: role of myosin IIb

Spinocerebellar ataxia type 6 (SCA6) is a dominantly inherited neurodegenerative disease caused by a small expansion of CAG repeats in the sequence coding for the cytoplasmic C-terminal region of the Ca(v)2.1 subunit of P/Q-type calcium channels. We have tested the toxicity of mutated Ca(v)2.1 C-terminal domains expressed in the plasma membrane. In COS-7 cells, CD4-green fluorescent protein fused to Ca(v)2.1 C-terminal domains containing expanded 24 polyglutamine (Q) tracts displayed increased toxicity and stronger expression at the cell surface relative to 'normal' 12 Q tracts, partially because of reduced endocytosis. Glutathione S-transferase pull-down and proteomic analysis indicated that Ca(v)2.1 C-termini interact with the heavy and light chains of cerebellar myosin IIB, a molecular motor protein. This interaction was confirmed by coimmunoprecipitation from rat cerebellum and COS-7 cells and shown to be direct by binding of in vitro-translated (35)S-myosin IIB heavy chain. In COS-7 cells, incremented polyglutamine tract length increased the interaction with myosin IIB. Furthermore, the myosin II inhibitor blebbistatin reversed the effects of polyglutamine expansion on plasma membrane expression. Our findings suggest a key role of myosin IIB in promoting accumulation of mutant Ca(v)2.1Ct at the plasma membrane and suggest that this gain of function might contribute to the pathogenesis of SCA6.     

眼皮肤白化病患者酪氨酸酶基因突变的研究

目的：对临床诊断为眼皮肤白化病（OCA）患者的酪氨酸酶（TYR）基因进行突变筛查,了解我国大陆OCA患者TYR基因突变类型,探讨基因突变对人TYR蛋白结构和功能的影响。方法：应用PCR技术,扩增患者及其父母的TYR基因外显子、外显子-内含子交界区及启动子区;以DNA序列测定技术,进行突变筛查与鉴定;利用生物信息学方法,对突变引起蛋白结构和功能的改变进行预测与分析。结果：在15名患者的30个TYR等位基因内,查明11种突变;其中错义突变5种（W400L、R299H、E294K、R77Q和K142M）,无义突变3种（R116X、R278X和G295X）,插入突变2种（929insC和232insGGG）,剪切位点突变1种（IVS1-3 C〉G）;对4个突变W400L、R299H、929insC、232insGGG的生物信息学分析显示,突变的致病性与蛋白结构和功能的改变相关。结论：W400L占本研究所检出全部OCA1突变等位基因的30．0％（9／30）,可能为中国大陆人群中较常见的TYR基因突变类型;应用生物信息学分析方法对TYR基因突变的致病性做出一些合理可能的解释是可行的。     

基因突变的教学设计

教学设计围绕基因突变这一核心概念,设计多样化的教学活动,让学生从实例分析入手,按照认知的规律从现象到概念,从宏观到微观来归纳总结出基因突变的概念;利用环环相扣的问题、科研资料引导学生在不断地探究、思考、分析和讨论,理解基因突变特征和基因突变的意义。