目的:天冬酰胺合成酶缺乏症（Asparagine Synthetase Deficiency,ASNSD）（MIM 615574）是由天冬酰胺合成酶基因（asparagine synthetase,ASNS）（MIM108370）突变引起的一种罕见的神经代谢性疾病,遗传方式为常染色体隐性遗传。临床表现为进行性小头畸形,精神运动发育迟缓,进行性脑萎缩和药物难治性癫痫。本研究对一个ASNSD家系进行致病基因筛查,结合Sanger测序对该致病基因进行突变位点验证,确定患者的ASNS突变类型,同时研究基因型与表型的关系。随后对发现的3个ASNS错义突变位点进行细胞功能学研究,揭示其导致ASNSD的可能致病机制,为ASNSD患儿的早期诊断、产前诊断、有效治疗等提供理论基础,从而达到优生优育的目的。方法:本研究采用全外显子组重测序确定致病基因ASNS后,Sanger测序进行突变位点的验证。使用生物信息学软件Poly Phen-2、Mutation Taster、PROVEAN和gnom AD对突变位点进行致病性预测分析,结合多物种同源比对及3D蛋白模型预测突变蛋白的改变,初步确定致病突变位点。随后对3个错义突变c.250A＞T/p.M84L,c.1211G＞A/p.R404H,c.1643C＞T/p.S548F进行细胞功能学研究。首先构建ASNS野生型真核表达载体,利用点突变试剂盒诱导突变型真核表达载体。将空载、野生型和突变型ASNS真核表达载体分别转染至人正常皮肤成纤维细胞HFF-1,在正常培养基、缺乏组氨酸培养基、添加天冬酰胺酶培养基中培养细胞。24h和48h后分别提取总RNA和总蛋白,用荧光定量PCR（q PCR）检测HFF-1 ASNS m RNA的表达,用Western blotting检测ASNS蛋白的表达。细胞计数实验分别在24h,48h和72h检测添加天冬酰胺酶的培养基和正常培养基培养的野生型和突变型细胞的生长情况。结果:采用全外显子组测序和Sanger测序验证,检测到先证者在ASNS基因中携带3个不同的错义突变,c.250A＞T/p.M84L,c.1211G＞A/p.R404H,c.1643C＞T/p.S548F。患者2在ASNS基因中携带两个错义突变,c.1211G＞A/p.R404H,c.1643C＞T/p.S548F。家系共分离分析显示,c.250A＞T/p.M84L,c.1643C＞T/p.S548F来自母亲,c.1211G＞A/p.R404H来自父亲。生物信息学分析软件预测2个突变（c.1211G＞A/p.R404H,c.1643C＞T/p.S548F）为有害突变,c.250A＞T/p.M84L为良性突变。多物种同源比对显示R404、S548位于蛋白高度保守区域,M84位于非保守区域。3D蛋白模型预测显示位点突变不会导致蛋白结构改变。综合分析表明没有ASNS突变位点的基因型和表型的关系。对3个错义突变进行细胞功能学研究发现,在正常培养基中,WT组与突变组M84L、R404H、S548F的表达和HFF-1生长情况均没有统计学意义;在缺乏组氨酸培养基中的WT组和突变组M84L、R404H、S548F的表达均没有统计学差异;在添加天冬酰胺酶培养基中,WT组和突变组M84L、R404H、S548F的表达均没有统计学意义,但是WT组和R404H组、S548F组的生长情况有明显的差异。结论:本研究报道了ASNSD患者中发现的3个ASNS错义突变位点,并进行细胞功能学研究,证实三个变体对ASNS基因本身的调节没有影响,对ASNS的基础m RNA和蛋白水平也没有影响。但是R404H和S548F在没有细胞外天冬酰胺的情况下会阻碍细胞生长。因此我们得出结论,R404H和S548F是ASNSD的致病突变位点。目前,ASNSD的发病机制尚不清楚,该研究可为ASNSD的发病机制和遗传干预提供更多信息。