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研究背景及研究目的:
粘多糖(mucopolysaccharides,也称葡糖胺基葡聚糖glycosaminoglycans,简称为GAG)是由氨基已糖和已糖醛酸共同组成的长链分子聚合物,是骨基质和结缔组织细胞的主要成分。粘多糖贮积症(mucopolysaccharidosis,MPS)是其相关的降解酶先天性缺陷,使不同的粘多糖不能完全降解,导致粘多糖在各种组织内沉积而引起的一组疾病。根据临床表现和酶缺陷,分为MPSⅠ,MPSⅡ,MPSⅢ,MPSⅣ,MPSⅥ,MPSⅦ和MPSⅨ.7个类型,每型又分不同的亚型,均为单基因遗传病,除Ⅱ型为X连锁隐性遗传外,其余均为常染色体隐性遗传病。MPS基因突变位点多,其临床表现多种多样,没有可以确诊的特殊症状。MPS的根本病因是基因突变,虽然其单一类型的发病率较低,但因其涉及多种降解酶,累计发病率不容忽视。目前此类疾病尚无有效治疗方法,明确诊断对预防及治疗并发症,对预后的判断及延长生存期有一定的价值,监测突变基因对指导优生、优育具有十分重要的意义。本研究旨在探索2个粘多糖贮积症家系患者发病的分子遗传学机制,为今后防治工作打下基础。
研究方法:
本研究收集2个家系3例粘多糖贮积症患者,经中山大学遗传教研室行尿糖胺聚糖(GAGs)含量的定性检测,初步诊断为粘多糖贮积症。采用PCR方法扩增第一个家系先证者Ⅲ5及哥哥Ⅲ4艾杜糖-2-硫酸酯酶(IDS)全部基因外显子及两侧内含子序列,扩增其母亲Ⅱ2、舅舅Ⅱ3、姨妈Ⅱ5和一正常男性患者IDS基因外显子4及两侧内含子;扩增第二个家系先证者Ⅲ5的N乙酰胺基半乳糖-4-硫酸酯酶(ARSB)基因第2、3、4、5和6外显子及两侧内含子,扩增第二个家系患者父亲Ⅱ5、母亲Ⅱ6、妹妹Ⅲ6,ARSB基因外显子5、外显子6及两侧序列;采用PCR产物直接测序分析的方法,对2个粘多糖贮积症家系进行了遗传突变分析。
研究结果:
家系Ⅱ先证者Ⅲ5发现ARSB基因存在c.1072G>A(p.V358M)杂合错意突变和IVS6ds(+4)a>c杂合变异。p.V358M杂合错意突在国内外已有报道,证实是SNP多态性位点,IVS6ds(+4)a>c变异是在非编码区的突变位点。ElenaGarrido等经实验证明,V358M突变使ARSB酶的活性下降30%,因此可能是导致其致病的原因。V358M杂合错意突变和IVS6ds(+4)a>c杂合变异在该患者中的致病作用以及两者是否存在关联,本研究仍在积极探索中。家系Ⅰ暂未发现IDS基因突变。
结论:
粘多糖贮积症总体来说临床表现为慢性进行性的病程,多发性骨发育不良、智力受损;其他器官,包括心脏瓣膜、肝、脾等,由于葡糖胺基葡聚糖GAGs沉积,造成器官肥厚及功能障碍。尿GAGs分析鉴定是MPS进行诊断的重要实验室依据。基因突变分析是MPS确诊的最准确手段。本实验对2个粘多糖贮积症家系患者进行基因突变探索,家系Ⅰ未发现IDS基因突变,本研究推测可能由于IDUA基因突变所致,将进一步深入研究。家系Ⅱ中p.V358M突变可能为其致病原因,需下一步实验结果进一步证明。本实验对2个粘多糖贮积症家系患者进行基因突变探索,积累相应的资料,为以后进一步防治工作积累经验及提供条件。