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[目的]帕金森病(Parkinsons Disease,PD)是一种常见的慢性进行性神经系统变性疾病,目前越来越多的证据表明Parkin基因的突变(包括点突变和基因组重排)是引起常染色体隐性遗传性早发型帕金森病(autosomal resessiveearly-onset parkinsonism,AREP)及散发早发型帕金森病(isolatedearly-onset Parkinsons Disease,isolated EOPD)的重要原因之一。Parkin基因编码泛素蛋白连接酶E3,在泛素蛋白水解酶复合体通路(ubiquitinproteasome pathway,UPP)中发挥重要作用,其突变可以导致parkin蛋白功能障碍从而引起脑多巴胺能神经元变性。Parkin基因是目前已知最长的基因之一(1.38Mb),有丰富的内含子序列,且位于人类基因组中最活跃的结构性染色体脆性位点(common fragile site:CFS)之一-FRA6E中,基因组不稳定性高,因此parkin基因的重组率高,约占parkin基因突变的50%,但是由于传统的PCR和测序等方法不能检出杂合状态的外显子的重复或缺失,这个比值可能被低估了。本研究采用基因定量方法检测parkin基因重组以了解中国常染色体隐性遗传性家族性PD患者及散发早发性PD患者parkin基因外显子的缺失,重复及其分布;进一步探讨突变与临床表型之间的关系;为结合我国国情建立一种经济高效的基因定量方法奠定实验基础。
[方法]本研究对象来源于1998年-2005年宣武医院功能神外及神经内科门诊治疗的173例散发EOPD患者和29个家系的49例样本,2000年北京老龄化流行病学调查的46名健康体检者为正常对照组。应用变性高效液相色谱技术(denaturing high performance liquid chromatography,DHPLC)结合多重聚合酶链式反应(multiplex polymerase-chain-reaction,Multiplex PCR)检测parkin基因1-12外显子的缺失和重复。应用实时荧光定量PCR(real-time quantitativepolymerase-chain-reaction,real-time Q-PCR)方法验证实验结果。用卡方、两独立样本t检验等统计学方法处理实验数据。
[结果]
(1)正常对照组中未发现重组;
(2)173例散发的EOPD患者中发现10例重组(5.78%),包括外显子3的杂合、纯合重复;外显子3的杂合缺失;外显子4的杂合重复;外显子5的杂合、纯合缺失。其检出率按发病年龄的不同分别为33.3%(≤20岁),10%(21-30岁),8.87%(31-40岁),4.55%(41-50岁)。有parkin重排的患者与未检出者相比对称起病比率具有显著性差异(37.5%vs.6.82%,P=0.021)
(3)8个家系的17例DNA样本中发现重组,包括外显子2、3联合杂合缺失;外显子7纯合缺失;外显子3杂合重复;外显子5杂合缺失;外显子4的杂合缺失及外显子7杂合重复;外显子3杂合缺失;外显子4纯合缺失;外显子4杂合缺失。重排组与无重排组相比,在发病年龄(27.13±7.06 vs.45.71±15.42years,P=0.000)、病程(14.67±9.54 vs.6.88±4.96years,P=0.009)、起病方式等方面具有显著性差异。
[结论]本研究发现中国家族性PD及散发EOPD患者中存在Parkin基因重排突变并在国内首次发现parkin基因外显子重复突变;证明多重聚合酶链式反应/变性高效液相色谱技术是一种高通量、经济高效、敏感的基因定量检测方法。