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成骨不全(Osteogenesis imperfecta,OI)又称脆骨病(brittle bonedisease),是一种以骨脆弱、骨骼畸形、蓝巩膜、进行性听力下降、牙质形成不全为典型临床特征的单基因遗传性结缔组织疾病。国外报道该病患病率为1/10000—30000,国内无相关资料。通常为常染色体显性遗传,隐性遗传较罕见,一个家族中可有多个成员受累,危害极大。OI共分7型,临床表现随个体不同差异很大。本课题对一个中国汉族的OI家系的临床表现、致病基因和治疗等方面进行了研究和总结。目的:对OI家系临床表现进行分析,明确遗传方式;对先证者及其所在家系主要成员的相关基因进行检测和分析,结合家系资料探讨该病的分子生物学发病机制和分子生物诊断方法。方法:对发现的OI家系进行现场调查,收集临床资料及血标本,绘制家系图谱;总结并分析临床特点;提取外周血基因组DNA标本。以先证者基因组DNA为模板,采用PCR对COL1A1基因51个外显子、COL1A2基因52个外显子及外显子与内含子交界处的剪切位点进行扩增,对PCR产物进行直接测序。测序结果与GeneBank中相应基因的正常序列对比寻找突变位点,通过克隆(TA克隆)测序确认突变。对家系其他成员相应位点进行PCR扩增和测序。结合该家系成员临床表型证实突变。对3例患者采用双膦酸盐治疗,观察疗效。结果:1.临床特征:该家系共4代60人,临床诊断I型OI的患者共20例(包括先证者母亲和表姐(Ⅳ-10)),现场调查存在蓝巩膜15例;牙质形成不全者16例;进行性听力下降5例;发生骨折者3例;其母亲和表姐(Ⅳ-10)分别合并甲状腺乳头状癌和Turner综合征。家系图谱显示遗传方式属于常染色体显性遗传。2.基因改变:先证者COL1A1基因10号外显子234位氨基酸密码子GAA中缺失了一个G(c700delG),之后序列出现移码突变,并于264位提前出现终止密码子UGA。COL1A2基因外显子未发现突变。先证者母亲也存在相同突变,除先证者及其母亲外其他提取了DNA的患者未发现该突变。3.治疗:先证者及其母亲和表姐(Ⅳ-10)接受双膦酸盐治疗2年,骨痛症状明显改善,骨密度显著增加,治疗期间未发生新的骨折。结论:1.该中国汉族OI家系临床诊断符合I型OI,遗传方式为常染色体显性遗传。2.导致该OI家系的致病基因系COL1A1基因第10外显子700delG杂合性鸟嘌呤缺失,该突变国内外尚未见报道。3.双膦酸盐可能是治疗OI的有效药物。