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目的并多指（趾）畸形（Synpolydactyly,SPD）是一种常染色体显性遗传性肢体畸形,临床表现为远端肢体异常,其特征是在于手指分离的不完全,并且在趾骨中存在多余的手指。SPD是婴幼儿最常见的手足畸形疾病,其发病率高,但其治疗方法只能通过外科手术的形式恢复其部分的表观功能,无法完全达到正常的生理功能。尽管SPD通过外科手术方式来治疗,随着手术技术及微创技术也在不断的更新进步,但是手术治疗还是一定程度上无法解决到恢复正常的生理功能。这不仅给患者及家人的身心健康造成重大影响,而且对患者家庭和社会均造成重大的经济负担。因此,深入研究SPD的分子生物学领域及致病机制,为临床上提供新的治疗方向及产前诊断的方法均具有其特殊的,深远的重要意义。在研究SPD的分子学致病机制中,我们之前的研究仅仅局限在HOXD13蛋白位于C’端的同源盒结构域内及其附近或位于N’端多聚丙氨酸链内或其附近的突变。并且已经证明了该病的表型与HOXD13基因的同源盒结构域或多聚丙氨酸链的突变有关。但我们在一中国SPD的2代家系中筛查出一个突变位点,该致病的突变位点HOXD13（A22S）,该突变位点既不在同源盒结构域内或其附近,又不在多聚丙氨酸链内或其附近,是在先前已知的致病结构功能域之外的新的致病位点,并且该突变位点的位置功能是迄今为止尚未鉴定的,并除了HOXD13同源盒结构域外及多聚丙氨酸链以外的功能域。方法本家系患者于沈阳医学院附属中心医院临床诊断为并多指（趾）畸形疾病,畸形表型及体格检查符合并多指（趾）畸形的临床特征,对能追溯到的家系成员进行详细的身体检查及家族史询问,绘制家系图,同时签署知情同意书。抽取家系成员外周全血提取全基因组DNA,以HOXD13基因为候选致病基因,通过PCR扩增该基因2个外显子及外显子/内含子交界,PCR产物送测序,筛查出基因突变。通过UCSC网站（http://genome.ucsc.edu）分析碱基改变所对应的氨基酸位点在不同物种之间序列的保守性分析,再通过预测软件采用I-TASSER自动穿线法预测分析这种蛋白质的一级结构改变对蛋白质三级结构空间构象的影响。以野生型质粒pcDNA3.1-HA-HOXD13WT为模板,采用PCR反应扩增含突变位点的HOXD13基因全长,后在进行定点突变,构建突变型质粒,送检测序。通过蛋白质免疫印记（Western Blot）实验检测HOXD13A22S突变型与野生型蛋白质在体外细胞内表达:将HOXD13MUT、HOXD13WT、pcDNA3.1-HA、HOXD13Q50R质粒分别通过瞬时转染的方式,转染到HEK293细胞后培养48h,再提取细胞内总蛋白,后进行SDS-PAGE垂直板电泳,转膜,选取特异性抗体进行免疫印记。通过双荧光素酶报告基因实验检测HOXD13A22S突变对其转录活性能力的影响:将HOXD13MUT、HOXD13WT、pcDNA3.1-HA、HOXD13Q50R质粒内含有萤火虫和海肾的荧光素酶报告基因质粒,通过瞬时转染的方式分别转染到HEK293细胞后培养24h,再进行双荧光素酶报告基因的活性检测。结果本家系患者（II1）为女性,5岁,主诉先天性右足5趾多指,无骨性滑膜病和皮肤蹼。患儿父亲（I1）为左足4、5趾并趾。家系其余成员未发现类似临床症状和相关其他的足部疾病,临床诊断为并多指（趾）畸形。对该SPD家系的表型和基因型分析,并参考数据库文献结果该家系遗传方式为常染色体显性遗传。PCR扩增该HOXD13基因的2个外显子及外显子/内含子交界区后,送检测序,结果发现该患者HOXD13基因第1外显子存在一个杂合性突变位点（c.64G>T）,导致第22位氨基酸发生错义突变,由非极性丙氨酸突变为极性丝氨酸（p.A22S）。通过UCSC网站上分析:该碱基改变所对应的氨基酸位点在不同物种之间的序列存在高度的保守性;通过自动穿线法I-TASSER预测分析提示:突变前后HOXD13蛋白构象发生变化,野生型HOXD13蛋白第22位丙氨酸参与形成α-螺旋,而在突变后的第22位丝氨酸却参与形成β-转角。构建出突变型真核表达载体pcDNA3.1-HA-HOXD13A22S测序结果正确。Western Blot实验证明三种质粒HOXD13WT、HOXD13MUT、HOXD13Q50R蛋白质均在体外细胞内表达。双荧光素酶报告基因的实验数据结果采用T检验的方式分析HOXD13WT、HOXD13MUT、HOXD13Q50R组间差异,结果表明:显著性水平为P>0.05,统计学无显著差异,没有统计学意义。结论1.该家系为常染色体显性遗传病:并多指（趾）家系（SPD1）,突变位点为2号染色体HOXD13基因第1外显子发生杂合性错义突变（c.64G>T）。2.生物信息软件分析提示该突变所在的氨基酸位点在不同物种间的高度保守性,并且该突变使蛋白质的一级结构改变进而影响了该蛋白质的空间构象,可能导致蛋白质的功能发生变化。3.HOXD13A22S突变体对EphA7启动子转录激活能力没有影响。