第一部分X连锁显性低磷性佝偻病PHEX基因突变筛查目的：低磷性佝偻病（Hypophosphatemic rickets, HR）是一组因肾脏丢失磷酸盐导致血磷降低，引起骨矿化异常的疾病。临床上有四种类型，其中以X连锁显性低磷性佝偻病（X-linked dominant hypophosphatemic rickets, XLH）最为常见。该病主要临床特征包括：身材矮小，骨骼疼痛，牙齿发育不良，下肢发育畸形，儿童佝偻病等。实验室特征性指标主要包括：血磷降低，血钙正常，碱性磷酸酶明显升高。大部分XLH病例是由PHEX基因突变导致，该基因是X染色体上与肽链内切酶同源的磷酸盐调控基因（phosphate-regulating gene with homology to endopeptidases on the Xchromosome）。我们的研究目的在于鉴定4个中国XLH家系PHEX基因的突变位点，探讨XLH发病的分子遗传学机制。方法：以临床确诊的4个家系中7例具有典型症状的XLH患者为研究对象，提取4个家系中的7例患者、其他健康家族成员及250例正常志愿者（男性125例，女性125例）的外周血进行基因组DNA检测，应用聚合酶链反应（PCR）扩增PHEX基因全部外显子，其产物进行直接测序。同时对研究对象进行实验室检查及影像学检测。结果：我们对7例患者进行PHEX基因测序后发现，第一个家系中，先证者及其患病的姐姐都携带一个位于外显子15的杂合错义突变（c.1601C>T），导致534位的脯氨酸突变为亮氨酸（P534L）。在第二个家系中，先证者及其母亲携带一个位于外显子20的杂合插入突变（c.2033dupT），导致自突变位点的碱基均向3’端移动了一位，使得679位苏氨酸突变为组氨酸，679位之后的第38位成终止密码子，提前终止了翻译过程（T679Hfs38X）。在第三个家系中，先证者携带一个位于外显子11的无义突变（c.1294A>T），导致432位赖氨酸突变为终止密码子（K432X）。在第四个家系中，先证者及其患病的父亲都携带一个位于外显子22的杂合错义突变（c.2192T>C），导致731位苯丙氨酸突变为丝氨酸（F731S）。通过检索突变数据库发现，p.T679H、p.K432X、p.F731S均为新突变。另外，我们分析了13种不同物种的PHEX基因序列后发现，在534位点和731位点，这13种物种的序列完全一致，为保守序列。P534L、T679H、K432X和F731S均未在健康家庭成员及250个正常对照中检测到。结论：本研究发现的PHEX基因p.T679H、p.K432X、p.F731S突变是新突变，是引起XLH的主要原因。我们的发现有助于了解中国XLH患者的基因遗传基础，丰富XLH的基因型-表型谱，PHEX基因突变分析对XLH的早期分子诊断和治疗具有重要的临床意义。第二部分多发性骨软骨瘤EXT1和EXT2基因突变筛查目的：多发性骨软骨瘤（Multiple osteochondromas, MO）是一种以多发性外生骨疣为特征的常染色体显性遗传性骨病，发病率大约为1-2/100000。外生骨疣通常在出生后开始形成，随着骨的生长，其大小及数量逐渐增加，直至骨骺闭合。在这类患者中，外生骨疣常生长于多个关节或同一个关节的多个部位。绝大部分多发性骨软骨瘤的患者是由于Exostosin-1（EXT1）和Exostosin-2（EXT2）基因突变所致。在本研究中，我们的研究目的在于鉴定10个中国MO家系EXT1和EXT2基因的突变位点，探讨MO发病的分子遗传学机制。方法：以临床确诊的，具有典型MO临床表现的10个中国家系的46例患者为研究对象，提取全部家系中的12位患者、其他健康家族成员及250例正常志愿者的外周血进行基因组DNA检测，应用聚合酶链反应（PCR）扩增EXT1和EXT2基因全部外显子，产物进行直接测序，同时对研究对象行影像学检测。结果：我们对12例患者进行EXT1和EXT2基因测序，发现共有9个不同位点的突变，其中EXT1基因中有5个，EXT2基因中有4个。家系1，先证者携带有EXT1基因外显子1的无义突变：p.Gln27X（c.79C>T）。家系2，先证者同时携带EXT1基因外显子1的移码突变：p.Asn173LysfsX16（c.518dupA）和EXT2基因外显子9的两个错义突变：p.Gln452Lys（c.1354C>A）和p.Ile473Asn（c.1418T>A）；先证者母亲携带EXT2基因外显子9的错义突变：p.Ile473Asn（c.1418T>A）。家系4，先证者携带EXT1基因外显子1的移码突变：p.Leu272ArgfsX4（c.815delT）。家系5，先证者携带EXT2基因外显子2的无义突变：p.Gln44X（c.130C>T）。家系7，先证者携带EXT2基因外显子8的无义突变：p.Trp396X（c.1187G>A）。家系8，先证者携带EXT1基因外显子9的无义突变：p.Tyr592X（c.1776C>A）。家系10，先证者及其母亲共同携带EXT1基因外显子2的错义突变：p.Arg340His（c.1019G>A）。而在家系3、6及9中未发现有突变基因。上述突变基因均未在健康家庭成员及250个正常对照者中检测到。结论：我们发现EXT1基因突变中：p.Gln27X，p.Asn173LysfsX16，p.Leu272ArgfsX4和EXT2基因突变中：p.Ile473Asn，p.Gln452Lys，p.Gln44X是新突变。家系2中EXT1基因突变：p.Asn173LysfsX16和EXT2基因突变：p.Gln452Lys，家系8中EXT1基因突变：p.Tyr592X是新生突变。我们的发现有助于扩展EXT1和EXT2的基因突变谱，便于深入了解中国多发性骨软骨瘤患者的基因遗传基础。第三部分软骨发育不全FGFR3基因突变筛查目的：软骨发育不全（Achondroplasia，ACH）是人类短肢型侏儒症中最常见的类型，发病率约为1/15000-1/77000，是一种常染色体显性遗传性疾病，大多数病例为散发。受累个体常因四肢肢根型短小而导致躯体矮小。脸部特征主要包括额面部隆起，面中部发育不全。另外有明显的腰椎前凸，肘关节伸直障碍，双膝内翻，三叉手畸形等。该病主要是由位于人类4号染色体p16.3的纤维母细胞生长因子-3（Fibroblast growthfactor receptor-3FGFR3）基因突变导致，该染色体包括19个外显子，编码806个碱基。本研究目的在于分析5个中国家系中患有软骨发育不全的患者，鉴定是否存在FGFR3基因的常见突变位点，探讨该病的分子遗传学机制。方法：以确诊的具有典型临床症状的5个无亲缘关系的软骨发育不全家系为研究对象。提取患者、其他健康家族成员及250例正常健康志愿者外周血进行基因组DNA检测，应用聚合酶链反应（PCR）扩增FGFR3基因全部外显子区域，对PCR产物进行直接测序。同时对研究对象行影像学检测。结果：我们对患者进行FGFR3基因测序后发现其均携带一个位于外显子9的杂合错义突变（c.1138G>A），导致380位甘氨酸突变为精氨酸（G380R）。家庭中其他健康成员，以及250名健康志愿者均未发现FGFR3基因突变。该错义突变在四个家系中为新突变。结论：本研究发现FGFR3基因G380R突变是引起患者软骨发育不全临床症状的病因，并证实该基因G380R突变是引起软骨发育不全最常见的突变。我们的发现有助于了解中国软骨发育不全患者的基因遗传基础。FGFR3基因突变分析对软骨发育不全的早期诊断和产前基因诊断具有重要的临床意义。