Emery-Dreifuss型肌营养不良症的临床、病理、emerin蛋白及STA基因表达的研究

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Emery-Dreifuss肌营养不良是一种罕见的原发性肌营养不良症的特殊类型,1966年该症被确定为独立的遗传性肌肉疾病。1994年被证实EDMD基因是STA,1999年确定了常染色体显性遗传的EDMD基因是LMNA。其特征是早期出现肘部、跟踺和脊柱的挛缩,缓慢进行性的呈肱-腓侧分布的肌肉萎缩和无力及常表现为心脏阻滞的心肌病。因为有心律失常,患者存在发生突然死亡的危险。本病存在两种主要的遗传方式:X-连锁型和常染色体显性型。据报道很少一部分为常染色体隐性遗传型。多数X-连锁型患者早在儿童时期(﹤15岁)即出现症状:轻度肌肉无力,继而出现挛缩。病情逐渐发展,整个病程为相对良性经过,仅个别患者不能行走。常染色体显性型患者病程一般发展缓慢,但我们也观察到发病较晚,仅有轻度肌肉无力和挛缩的轻型患者以及少数发病早,病情进展迅速的严重型患者。常染色体显性型患者似乎比X-连锁型患者稍重一些。在临床表现上,常染色体显性型患者存在明显的家族内和家族间的变异性。也可以无遗传背景的EDMD。本病的诊断主要根据临床观察,因为肌肉活组织检查没有明显的特征性。应用免疫组织化学方法检测肌肉活组织、白细胞、纤维母细胞及脱落<WP=95>的口腔细胞中的emerin蛋白可证实诊断。实验材料与方法将所选患者分为实验组(EDMD组)、对照组(FSHD组)和(LGMD组)。对EDMD组行各组织病理的观察,于死后10小时剖检,取大脑、小脑、心脏、坐骨神经及双侧肱二头肌、股四头肌、腓肠肌、胫前肌,10%中性福尔马林固定,石蜡包埋,HE、GT、PAS、PTAH、Van-Gieson染色,光镜观察。电镜观察骨骼肌骨骼肌肌膜核的超微结构。对所有病人进行抽取静脉血,提取DNA,聚合酶链式反应扩增产物经纯化后直接进行双向测序分析。以单克隆抗体抗-emerin对三组患者的肌肉组织行免疫组织化学染色。结果EDMD组被检骨骼肌组织可见肌纤维大小不同,纤维变圆,部分被脂肪取代,残存的肌纤维,横纹消失和不同程度的萎缩,呈不同程度坏变和坏死,肌核膜增加,中心核内移,结缔组织增生而代替正常肌纤维,无神经源性改变。大脑额叶锥体细胞呈缺血改变,小脑Purkinje细胞部分脱落,染色质溶解。心肌纤维萎缩,被脂肪及结缔组织代替,左心室外膜很多大灶状斑痕,心肌细胞消失,炎细胞、淋巴及单核细胞浸润,心肌内膜增厚。电镜观察发现:骨骼肌的细胞核发生改变,部分细胞可观察到不同程度的细胞核异常,包括明显的核固缩、染色质凝聚、趋边,胞核内肌丝断裂、溶解,肌节结构消失。核基质呈空化状,肌丝排列松散,线粒体肿胀及核成分的破坏,有的由于核膜的完整性破坏,有的导致核染色质突出到肌浆中。对所有病人进行的PCR扩增产物纯化后直接测序结果显示未发现STA基因突变。三组患者免疫组织化学染色结果,EDMD患者的骨骼肌及心肌核膜未<WP=96>见褐色,呈阴性反应。而FSHD患者及LGMD患者骨骼肌核膜可见褐色环,呈阳性反应。结论EDMD的临床表现具有特征性:跟腱、肘和颈后肌群的早期挛缩;缓慢进展的肌肉无力,且在疾病早期呈现肱-腓分布特征;心脏传导障碍。本病的X-联锁型和常染色体显性遗传型在临床表现上十分相似,在机理上则分别由核膜蛋白emerin和核纤层蛋白A/C的缺陷致病。对于X-联锁型EDMD,可以通过对肌肉组织、皮肤成纤维细胞、白细胞和颊粘膜脱落细胞进行的蛋白质免疫组织化学研究,检出临床上无症状的病例和健康的女性携带者;并且,可以通过对绒毛膜绒毛物质的分析,向具有患病风险的妊娠提供产前诊断。在治疗中,最重要的是及时发现心脏传导障碍以便植入可能挽救生命的心脏起搏器。免疫组织化学染色检查证实,emerin定位于正常骨骼肌的核膜上,而患EDMD者的肌肉样品中缺乏emerin。迄今为止发现的关于LMNA和STA基因的所有突变能够导致这样或那样的心脏功能障碍,例如心脏传导障碍、扩张性心肌病甚至可能与冠状动脉系统疾病有关。因此,与以往研究中得出的核膜蛋白功能缺陷仅与罕见类型的肌肉萎缩相关的结论不同,我们现在认为它们具有更为广泛的功能意义。针对这些基因和其产物的研究必将为该病的发现及治疗有重要意义。本研究特点与创新肌营养不良症及相关分子生物学国内已有较多的研究,但多限于肌肉活体组织检查、肌萎缩蛋白及相关基因的研究。而本研究突出以下特点:一、在国内第一次报告EDMD的临床、病理、emerin蛋白及分子生物学研究,因而在医疗实践中,宜注意发现此类型,并区别于Duchen、Beker型肌营养不良; <WP=97>二、在国内第一次得到EDMD骨骼肌、心肌的剖检资料,因而有条件对多数骨骼肌、心肌进行详细研究。神经系统剖检证实,本症不伴有任何中枢或周围神经损伤;三、在国内第一次发现了无遗传背景的EDMD。这与文献中常见的本病多为常染色体显性遗传和性连遗传,少数的常染色体隐性遗传不同;四、在国内第一次证实肌核膜emerin蛋白缺失,是本病发病根本原因,与对照组FSHD、LGMD形成明显对比;五、在国内第一次对emerin蛋白相关基因-STA及其1-6号外显子中编码链与非编码链进行测序。结果未发现突变,这正是无遗传背景的基础。
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