【摘 要】
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女性不孕症是指排除男方生育问题的适龄女性在进行规律性无保护措施性行为一年以上而未怀孕。卵母细胞形态、结构等异常是导致女性不孕的主要原因之一,主要表现为透明带异常、空卵泡综合征、卵母细胞退化等。本研究共收集了8个以卵子透明带异常为特征的原发性女性不孕家系,通过遗传分析,发现有4个家系的患者携带透明带异常致病基因ZP2（Zona pellucida glycoprotein 2）的新突变,包括家系1的
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女性不孕症是指排除男方生育问题的适龄女性在进行规律性无保护措施性行为一年以上而未怀孕。卵母细胞形态、结构等异常是导致女性不孕的主要原因之一,主要表现为透明带异常、空卵泡综合征、卵母细胞退化等。本研究共收集了8个以卵子透明带异常为特征的原发性女性不孕家系,通过遗传分析,发现有4个家系的患者携带透明带异常致病基因ZP2（Zona pellucida glycoprotein 2）的新突变,包括家系1的先证者携带的复合杂合突变（c.1695-2A＞G和c.1831G＞T,p.V611F）、家系2的先证者携带的复合杂合突变（c.1695-2A＞G和c.1924C＞T,p.R642*）、在家系3的患者中的杂合突变（c.1859G＞A,p.C620Y）、家系4的先证者及其妹妹的杂合突变（c.1421T＞C,p.L474P）。氨基酸序列比对分析发现突变的氨基酸位点在进化中都高度保守,生物信息学预测这些突变都是有害的。此外,通过蛋白质结构预测软件分析发现,ZP2蛋白的第620位半胱氨酸突变为酪氨酸导致Cys620与Cys630两个氨基酸残基之间的二硫键无法形成;第474位亮氨酸突变为脯氨酸可能会破坏L474与M472两个氨基酸残基之间的共价键;第611位缬氨酸突变为苯丙氨酸并不影响ZP2蛋白的蛋白结构。此外,通过蛋白免疫印迹实验发现,错义突变p.V611F和p.C620Y导致ZP2蛋白表达量显著降低;ZP2基因无义突变p.R642*导致翻译提前终止,使得ZP2蛋白丢失跨膜结构域和短胞质尾;ZP2基因p.L474P错义突变虽并不影响细胞内ZP2蛋白的表达量以及定位,但通过蛋白质分泌实验发现该突变导致细胞培养基中分泌的ZP2蛋白显著降低,免疫共沉淀实验也进一步发现了p.L474P突变降低了ZP2蛋白与ZP3蛋白之间的相互作用;通过构建mini gene真核表达载体发现c.1695-2A＞G突变导致了ZP2 mRNA异常剪接,剪接之后的mRNA保留了包括突变位点在内的61 bp内含子序列,且该序列包含终止密码子。总之,本研究在4个透明带异常的女性不孕家系中发现了ZP2基因的4个新突变,并通过免疫印迹、蛋白质分泌实验、免疫共沉淀和ZP2 mini gene体外剪接实验等方法阐明了ZP2基因不同突变的可能致病机制。我们的研究不仅扩大了导致人类女性不育的ZP2基因的突变谱,为ZP2基因突变的致病机制提供了新的实验证据和解释,也为原发性女性不孕患者的精准诊断与治疗提供新的实验和理论依据。
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