缺失的遺傳學效應范例6篇

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缺失的遺傳學效應

缺失的遺傳學效應范文1

[關鍵詞] inv(9);不孕不育;關系;遺傳學

[中圖分類號] R711 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742(2016)09(b)-0025-03

[Abstract] Objective To study the relationship between the arm inversion [inv (9)] of the 9 chromosome and the infertility. Methods Convenient selection 450 cases of infertility patients in our department from January to December 2015 were selected as the research subjects. At the same time, select 420 cases of non infertility patients for genetic counseling as the control group. The peripheral blood lymphocytes were cultured on the peripheral blood lymphocytes of the patients, and the chromosome was prepared by G banding method. The two groups were compared of the detection rate of inv(9). Results The detection rate of inv (9) in the observation group was 4.44% higher than 1.90% in the control group, and the difference was statistically significant (χ2=4.50,P

[Key words] inv (9); Infertility; Relationship; Genetics

染色體結構改變可以產生臨床效應,其中以染色體臂間倒位比較常見。染色體臂間倒位可發生于人體所有染色體,其是指一條染色體兩處斷裂,斷裂點位于著絲粒的兩側,斷裂的中間片段倒置180°與上下兩段連接[1]。倒位區僅含有著絲粒及周圍異染色質,不是黑色及基因結構的改變,屬于平衡重排,對遺傳物質的傳遞無影響。9號染色體臂間倒位inv(9)是目前發生率最高的一種類型,在普通人群中的發生率為1%~3%。有研究顯示inv9與不孕、先天畸形、復發性流產等臨床表現有關,但也有學者認為inv(9)是正常變異,本身不具有生理學效應[2]。該研究方便選取2015年1―12月該院收治的450例不孕不育患者于420例接受遺傳學咨詢的非不孕不育患者為研究對象,探討inv(9)與不孕不育的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

方便選取450例不孕不育的患者,設為觀察組。納入標準:①均知情同意參與該研究;②均符合不孕不育的診斷標準;③均為已婚夫婦;④病歷資料完整、記錄詳細;⑤均進行染色體及不孕癥的常規檢查。不孕年限>2年。其中男274例,占60.9%;女178例,占39.1%。年齡22~45歲,平均(36.5±9.5)歲。另選取該院同期收治的進行遺傳學咨詢的420例非不孕不育患者作為對照組,納入標準:①均知情同意參與本研究;②均為已婚夫婦;③無不孕不育史,因其他原因來我院進行遺傳學咨詢;④病歷資料完整、記錄詳細;⑤均進行染色體及不孕癥的常規檢查。其中男218例,占51.9%;女202例,占48.1%。年齡21~42歲,平均(35.2±9.6)歲。

1.2 方法

對所有的患者進行9號染色體臂間倒位檢測,具體方法為:均用一次性2.5 mL注射器抽取患者的外周血淋巴細胞2~3 mL,肝素抗凝,取380 μL無菌接種于5 mL淋巴細胞專用培養液中,置入恒溫箱37℃培養72 h,終止培養前2 h加秋水仙素,阻斷細胞的有絲分裂,終濃度為1.0 g /mL[3],后經低滲、固定、滴片、烤片,9號染色體臂間倒位檢測用G顯帶和G顯帶技術,制備染色體G顯帶核型分析,大約在320~400條帶水平,采用國聯染色體自動識別圖像系統成像。每例計數至少30個中期分裂相,G顯帶分析5個核型,若有異常者加倍計數與分析。根據人類遺傳學國際命名體制(An International System for Human Cytogenetic Nomenclature,ISCN)對染色體核型進行命名和報告。

1.3 觀察指標

比較兩組患者inv(9)的檢出率,將觀察組、對照組各方面女性亞組、男性亞組,并進行性別組之間的相互比較。

1.4 統計方法

采用SPSS 15.0統計學軟件分析數據,計數資料采用百分比表示,組間比較采用χ2檢驗,等級資料的比較采用軼和檢驗,以P

2 結果

2.1 兩組患者inv(9)的檢出率比較

觀察組中有20例患者檢測出inv(9),檢出率為4.44%(20/450)。對照組中有9例患者檢測出inv(9),檢出率為1.90%(8/420)。觀察組的inv(9)的檢出率高于對照組,差異有統計學意義(χ2=4.50,P

2.2 兩組患者各亞組inv(9)的檢出率比較

觀察組中男性亞組inv(9)的檢出率高于女性亞組,但差異無統計學意義(P>0.05)。對照組中男性亞組組inv(9)的檢出率與女性亞組差異無統計學意義(P>0.05)。觀察組中男性inv(9)的檢出率高于對照組男性組和對照組女性組,差異有統計學意義(P

3 討論

不孕不育是一種比較常見的問題,近年來的發生率有逐漸上升的趨勢。引起不孕不育的原因較多,明確原因,對癥治療是關鍵。染色體分析在不孕不育的診斷、預后判斷中占有重要作用。9號染色體臂間倒位是一種比較常見的染色體畸變,具有家族性。近年來,隨著遺傳學的發展和檢測方法的進步,關于9號染色體臂間倒位的報道日益增多。且有部分研究認為,9號染色體臂間倒位是導致不孕不育、死胎、習慣性流產的重要原因[4]。倒位產生的效應與倒位片段的大小有關。通常倒位越短,則重復和缺失的部位越長,配子和合子正常發育的可能性越小。這種情況下生殖異常的發生可能較小。反之,倒位越長,生殖異常的可能性越大[5]。但也有部分遺傳學家認為9號染色體臂間倒位,不涉及基因結構的改變因此是一種正常變異[6]。就目前而言有關9號染色體臂間倒位是否具有臨床遺傳效應是個尚有爭議的問題。

該研究選取450例不孕不育患者于420例接受遺傳學咨詢的非不孕不育患者為研究對象,進行外周血淋巴細胞培養,制備染色體,比較兩組的inv(9)的檢出率,結果發現,不孕不育組inv(9)的檢出率為4.44%高于對照組的1.90%,差異有統計學意義(P

綜上所述,不孕不育的患者與inv(9)的有一定的相關性,而且不孕男性的檢出率高于女性。

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缺失的遺傳學效應范文2

一、表觀遺傳學和表觀遺傳流行病學

近年研究表明,高等生命遺傳信息的復雜性不僅在于基因組有更多的結構蛋白基因編碼,還在于基因表達調控機制的復雜性。因此基因表達調控是現代分子生物學的核心。其主要探討在不改變DNA序列的條件下改變基因的表達,這種改變不僅可以影響個體的發育,還可以遺傳,因此表觀遺傳學(epigenetics)應運而生。表觀遺傳是指DNA序列未發生改變,而基因表達發生了可遺傳的改變[1]。表觀遺傳改變從3個層面上調控基因的表達[2],

1.DNA修飾:DNA共價結合一個修飾基團,例如甲基基團(CH3),使具有相同序列的等位基因處于不同的修飾狀態;

2.蛋白修飾:通過對蛋白進行修飾或者改變蛋白的空間構象來調控基因的表達,例如組蛋白乙?;?

3. 非編碼RNA的調控:由非編碼的RNA通過某些機制對基因轉錄或轉錄后進行調控,例如RNA干擾(RNA interference,RNAi)。

表觀遺傳學研究的內容非常廣泛,涉及染色質重塑、DNA甲基化、X染色體失活和非編碼RNA調控等[2],目前研究最充分的表觀遺傳改變是DNA甲基化。

表觀遺傳學被Feinberg[3]認為是現代醫學的中心,這是因為其有助于解釋個人的遺傳背景、環境因素、老齡化和疾病發生之間的關系。表觀遺傳學可以完成這樣的工作是因為雖然DNA序列沒有發生改變,但是表觀遺傳狀態在人的一生中和不同的組織中是不同的,并且隨著細胞逐漸適應人體內部環境和外部環境的改變,表觀遺傳機制將會通過對基因表達的編程和再次編程過程將這些改變記錄下來[3]。

對于人類疾病,表觀遺傳學認為那是由于正常表型可塑性被破壞的結果。表型可塑性是指同一基因型受環境的不同影響而產生的不同表型,是生物對環境的一種適應。表型的改變包括行為、生理、形態等[4]。第一個由表觀遺傳學機制引起的人類疾病的例子就是癌癥。1983年,研究發現與同一個患者正常的粘膜組織相比,結腸癌細胞DNA存在全面的去甲基化改變[5]。去甲基化被認為可以導致癌癥基因的異?;钴S,同時引起遺傳不穩定性和染色體重組[6]。接著在癌癥抑癌基因的啟動子上發現存在高度甲基化[7~9]。

流行病學是關于人群疾病的研究,而疾病表觀遺傳學的進步只能來源于一門新興的交叉學科,即表觀遺傳流行病學[3]。目前對表觀遺傳流行病學還沒有公認的定義,Waterland and Michels[10]認為表觀遺傳流行病學是研究疾病發生危險與表觀遺傳變異之間關聯的科學,而Jablonka[11]認為暫時的,表觀遺傳流行病學可以被定義為“研究可遺傳的表觀改變對疾病發生和分布的流行病學分支”。表觀遺傳流行病學在傳統的流行病學病例對照研究、暴露測量和風險評估上做了一些改進。其所增加的表觀遺傳測量和統計學上的革新,主要是為了解決某些表觀遺傳方式不符合孟德爾遺傳定律的問題。例如,某些印跡基因,其等位基因表達與否與其是來自于父親還是母親有關,這需要新的模型分析技術。

在表觀遺傳流行病學領域進行的第一項研究,是由De Baun等[12]建立的一個以人群為基礎的臍疝巨舌巨人癥綜合征,beckwithwiedemann syndrome,BWS)登記系統。BWS臨床表現為胚胎和胎盤過度增長、正中腹壁缺陷、耳垂皺紋或耳輪小凹、新生兒低血糖癥、Wilms瘤和其他胚胎腫瘤的發生危險增加,例如腎上腺皮質癌、胚胎性橫紋肌肉瘤和肝母細胞瘤等。BWS是了解腫瘤表觀遺傳學的經典范例,因為它是由少數幾個基因發生表觀遺傳改變而導致的罕見家族性疾病。DeBaun等[12]設計了一個BWS登記系統,由一組專家通過對臨床癥狀、家族史資料和醫院病歷進行嚴格調查,最終獲得了數百個BWS家庭。研究將BWS每個臨床體征發生的危險與每個遺傳缺陷聯系起來,第一個遺傳缺陷就是胰島素樣生長因子II(insulinlike growth factorII, IGF2)基因發生印跡丟失(loss of imprinting,LOI)的改變。IGF2是一個印跡的生長因子基因,正常情況下只有遺傳自父親的等位基因才會表達,但是在BWS中,來自父親和母親的等位基因都表達了。這項研究最重要的結果是,雖然只有大約15 %的BWS患者出現IGF2基因的LOI改變,但是該研究將癌癥的發生與表觀遺傳改變特異的聯系在一起[12]。這是第一個以人群為基礎將表觀遺傳暴露與腫瘤的發生特異的結合起來的范例,從流行病學角度探討表觀遺傳學改變導致人類腫瘤發生機制的實例[12]。同時研究還將其他的表觀遺傳改變與BWS其他表型聯系起來,將長QT內含子轉錄子1基因(long QT intronic transcript1,LIT1)基因的印跡丟失和細胞周期素依賴性激酶(cyclindependent kinase inhibitor,P57KIP2)基因突變與過度增長和正中腹壁缺陷聯系起來,將單親二倍體本身與低血糖癥聯系起來[12]。

二、表觀遺傳流行病學假說

由于表觀遺傳流行病學是一門新興的交叉學科,其學科定義、發展方向和基本理論受到其前身學科流行病學和表觀遺傳學的影響。流行病學的發展方向雖然不斷擴展,但其根本的學科定義和基本理論已經相當成熟。而表觀遺傳學這個學科名稱雖然已經沿用了大約60年,但是學科領域正在不斷擴展,其學科定義的內涵比較大而外延還在不斷延伸中。因此作為下游學科的表觀遺傳流行病學的理論也在不斷更新。目前表觀遺傳流行病學有若干假說,但是這些假說之間關系究竟是何種關系,還有待于進一步驗證,本文僅提出兩個相對成熟的假說。

1.年齡相關性疾病和常見疾病遺傳和表觀遺傳學假說:現代醫學更多關注的是減緩或減輕衰老造成的結果,而不是逆轉和消滅疾病,因為對人類所有組織和器官的功能將隨著時間的推移而逐漸衰退。有人將衰老定義為在相當一段時間內的表型可塑性的缺失[2]。這種可塑性的缺失會使得一些與潛在的與遺傳變異相關的疾病的作用被加強,表現為部分與年齡相關常見疾病的發生,例如心臟病、糖尿病等。但是什么導致了這種表型可塑性缺失?這種缺失與疾病易感性位點的DNA甲基化水平是否存在相互關聯?

Bjornsson等[13]提出了一個模型,可以從表觀遺傳學角度回答上述問題,這就是常見疾病遺傳和表觀遺傳學模型(common disease genetic and epigenetic model,CDGE)。這是一個疾病遺傳易感性模型,同時包括一個表觀遺傳因素與其相互作用。環境因素作用改變了DNA和染色質上的表觀遺傳學標志,例如DNA甲基化依賴于從膳食攝入的蛋氨酸和葉酸,后二者都受到個體營養水平的影響。對小鼠的研究發現,降低膳食中蛋氨酸的水平,可以通過改變agouti基因的DNA甲基化水平而改變其毛發的顏色[14]。給大鼠簡單地攝入低蛋氨酸水平的膳食,可以通過導致其DNA發生去甲基化的方式,誘導其更容易發生肝癌[15]。

在CDGE模型中,表觀遺傳學組還可以間接地與基因組相互作用。一些因素如DNA甲基化轉移酶I和MeCP2蛋白是由基因表達產生,如果基因存在變異,可以通過影響DNA甲基化機器的保真度來影響疾病的易感性。這一機制來自新桿狀線蟲蠕蟲實驗。研究發現,遺傳變異可以影響很多信號途徑,這些途徑似乎與編碼染色質重塑的基因有關[16]。反過來,一些常見的DNA變異所編碼的突變蛋白,如果由于表觀遺傳學原因沒有被表達,也不會產生生物學作用。一個非常明顯的例子是Rutherford和Lindquist[17]進行的果蠅實驗,通過熱休克。這一種外界刺激,可以提高果蠅表觀遺傳學的篩選能力,從而允許一些潛在突變基因表達的頻率更高,但是對生物體本身不會產生嚴重影響。

對一組不同年齡的同卵雙生子同胞的研究發現,提示與年輕的同胞對相比,年齡較大的同胞對個體之間表觀遺傳學標志物,例如DNA甲基化水平的不一致性更大[18]。但是,這項研究沒有探討同一個個體不同時期的表觀遺傳改變情況,所以我們不知道這是由于DNA甲基化水平的變化,還是他們本身就有差異。后來的一項研究沒有發現DNA甲基化水平的變異與年齡之間存在相關,但是這項研究同樣的也沒有分析單個個體的甲基化水平是否隨時間發生變化[19]。

CDGE提供了一個流行病學框架,通過這個框架將表觀遺傳學引入到疾病年齡相關易感性的遺傳研究。在CDGE模型中,表觀遺傳學編碼可以修正有害基因的效應或者受到異常環境因素的影響。因此,將表觀遺傳學引入到人類疾病的流行病學研究中,有助于解釋基因組和環境因素之間的關系,還可以為疾病預防和治療提供新的線索。

2.疾病和健康的發育源性假說:在近40年內,越來越多的流行病學研究提示胎兒宮內生長環境對其一生健康和疾病狀況有著重要的作用。Forsdahl[20]首先通過隊列研究發現,挪威40~69歲人群年齡調整心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)死亡率與同一人群嬰兒死亡率呈正相關關系。這一結果提示宮內環境因素決定了個體今后發生CVD的風險。隨后Barker和Osmond[21]發現,在英格蘭和威爾士,新生兒死亡率高的地區,成年人冠心病(coronary heart disease,CHD)死亡率也比較高,提示宮內環境是一個重要的中間變量。

在英國赫特??みM行的一次回顧性研究發現,新生兒出生體重與CHD病死率之間存在負相關[22]。隨后大量的研究結果都提示,新生兒低出生體重與心臟病[23]、高血壓[24]、II型糖尿病[25]的發病危險增加有關,此外新生兒低出生體重還與異常的血糖胰島素代謝[25]和血清膽固醇濃度[26]變化有關。

宮內環境除了與上述成年期慢性疾病發病危險增加有關,還有假說認為與成年期癌癥的發生有關。1990年Trichopoulos[27]認為,乳腺癌的發生可能與個體胎兒時期宮內因素暴露有關。新生兒高出生體重與其今后發生乳腺癌的危險性增高有關[28,29]。此外,兒童白血病和癌也與新生兒高出生體重有關[30]。因此,有學者提出,胎兒在宮內暴露于較高的生長激素水平,可能會啟動一些潛在的生物學機制,使得新生兒的出生體重和細胞增殖增加,為成人期發生心腦血管疾病、癌癥和其他慢性病設定了相應的風險[29]。

不同的研究采用不同的觀察終點都提示了胎兒早期宮內環境暴露與其今后的疾病狀況存在關聯。Lucas[31]用“編程”一詞來描述在胎嬰兒發育的關鍵或敏感時期,外界的刺激或傷害將對個體出生后造成永久的或長期的影響。Waterland和Garze[32]采用“代謝性印跡”來描述在生命的早期,胎嬰兒在特定的敏感時期,對特定的營養水平的適應性反應,這種反應將會在該個體的成年期長期存在。此外代謝性印跡還提出宮內暴露和結局之間的關系是特異的和可測量的,并且可以用劑量反應關系或閾值關系來表示。

2004年,Lucas和Gluckman等[31~34]提出了人類健康和疾病的發育源性假說(developmental origins of health and disease,DOHaD),即在哺乳動物出生前和出生后發育的關鍵時期,營養和其他環境刺激將對哺乳動物的發育進程產生影響并且在代謝和慢性疾病易感性上引起永久的改變。盡管很多人群流行病學和動物模型實驗數據支持這個假說,但是關于該假說的生物學機制目前還不清楚。Waterland等[10]認為要理解DOHaD的生物學機制,就需要對表觀遺傳學的定義有個清晰的界定,應當接受Jaenisch和Bird[35]關于表觀遺傳學的新定義,即表觀遺傳除了遺傳基因表達的改變外,還應當包括遺傳基因表達改變的可能性。這個定義上的微小改變是非常關鍵的,這樣表觀遺傳不僅能遺傳基因的表達情況,還可以將應對細胞外信號反應而改變基因表達水平的能力進行遺傳。Waterland等[10]認為,不同的引起個體間表觀遺傳變異的因素都可以導致疾病的發生,除了遺傳和表觀遺傳外,隨機性也可以影響個體表觀遺傳調控的建立。在表觀遺傳機制建立和成熟過程中,環境刺激對出生前和出生后早期的表觀遺傳水平有著重要的影響,所產生的錯誤信息在以后的表觀遺傳復制中被不斷積累,最終導致個體隨著年齡的增長而表觀差異變得越來越大,一些個體更容易發生疾病。

目前大多數關于DOHaD的人群流行病學研究,都是采用出生體重作為新生兒營養水平和宮內發育的標志,盡管出生體重的結果很容易獲得,但是對宮內發育來說這個指標還比較粗,會受到很多因素的影響。今后需要采用一些能夠反映代謝性印跡的分子生物學標志物對DOHaD假說進行研究。

三、表觀遺傳流行病學研究常用的指標

前面已經提及,表觀遺傳學涉及的研究內容非常廣泛,目前研究最充分的是DNA甲基化水平的改變,這也是表觀遺傳流行病學最為常用的指標。DNA甲基化是一種可遺傳的表觀遺傳改變,并且在基因的轉錄表達抑制、X染色體失活、基因印記和基因組穩定中發揮作用。異常的甲基化水平改變與許多疾病的發生有關,包括出生缺陷、腫瘤、糖尿病、心臟病和神經系統疾病[36]。甲基化反應通常發生在DNA序列中位于鳥嘌呤之前的胞嘧啶堿基上,后者通常被稱為CpG雙核苷酸。DNA甲基化是在DNA復制后形成,在胞嘧啶環的第5位碳原子上共價結合的一個甲基,從而形成甲基化胞嘧啶。發生這種表觀遺傳學改變的胞嘧啶占到了哺乳動物基因組總胞嘧啶數的5 %,并且這種改變雖然不是DNA序列的改變,但是可以遺傳。DNA甲基化反應是由一組DNA甲基化轉移酶(DNA methyltransferases,DNMTs)催化,并且利用S腺苷蛋氨酸(SAM)和DNA作為反應的底物。蛋氨酸、膽堿、葉酸和維生素B12可以直接的提供或者再生甲基單位,并且被證實可以影響DNA的甲基化水平[37]。

對于DNA甲基化的研究,目前有很多方法,黃瓊曉等[38]將這些方法大致分為兩類:一類是從DNMTs的角度,另一類是從DNA甲基化水平的角度進行研究,后者又分為全基因組甲基化水平和位點特異性甲基化水平。目前表觀遺傳流行病學較多采用全基因組甲基化水平作為指標。

由于葉酸可以作為一碳單位的載體參與蛋氨酸循環,為甲基化反應提供甲基單位[37],因此很多表觀遺傳流行病學研究開始探討葉酸增補對甲基化水平的影響及與腫瘤發病危險之間的關系。例如Rampersaud等[39]的研究發現,葉酸缺乏會顯著降低全基因組甲基化的水平。Pufulete等[40]研究發現,與安慰劑組相比,結腸癌病例每日增補400 μg/d葉酸可以使得白血球全基因組甲基化水平升高31 %,結腸粘膜組織細胞全基因組甲基化水平升高25 %。

除了DNA甲基化外,研究比較充分的表觀遺傳學改變還有染色質重塑,例如絲氨酸的磷酸化、賴氨酸的乙?;唾嚢彼岬姆核鼗萚3]。但是,目前這些指標在哺乳動物的研究還很少,因此還未被表觀流行病學所利用。

四、表觀遺傳流行病學的未來研究方向

現在越來越多的研究圍繞著疾病表觀遺傳學進行了更加深入的分析,包括全基因組分析和更大人群的研究。這些研究依賴于分析技術的發展,這些技術可以在上百萬個位點深入評價表觀基因組的變化。Feinberg[3]研究常見疾病,如精神分裂癥和孤獨癥所采用的方法是基于全基因組高通量芯片的相對甲基化水平分析(comprehensive high throughout arraybased relative methylation analysis, CHARM)。該方法用于分析全基因組兩百萬個以上CpG雙核苷酸位點。

表觀遺傳流行病學目前仍然存在很多待解決的問題,例如在人群研究和動物模型中應當收集怎樣的科學信息?發生改變的表觀遺傳狀態是否穩定?它們是通過生殖細胞傳遞的嗎?如果是,這種表觀遺傳改變將會持續多少代人?這些表觀遺傳改變是否可以被逆轉?等等[11]。盡管表觀遺傳流行病學非常復雜,但是作為一個新興的領域,豐富了經典流行病學研究的內容,使我們對人類疾病的病因和分布情況有了更加深入的了解,最終可以幫助解釋基因組和環境因素之間的關系,為疾病預防和治療提供新的線索。

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缺失的遺傳學效應范文3

1散發性CSVD與VaD相關的遺傳學研究

流行病學研究證實,高血壓、糖尿病、高脂血癥、同型半胱氨酸血癥、C反應蛋白增加、纖維蛋白原升高、吸煙、肥胖、呼吸睡眠暫停、長期慢性感染、卒中、反復發作的短暫性腦缺血發作和缺血性心臟病等是血管病變的危險因素,也是CSVD與VaD共同的危險因素?。對CSVD和VaD的危險因素進行遺傳學研究,進而對其進行有效干預和一級預防對避免卒中和VaD具有重要意義。

基金項目:國家自然科學基金(1160472);廣西科學研究與技術開發計劃項目:(桂科攻1550054-5);柳州市科學研究與技術開發計劃:(201F010401)11脂質代謝異常脂質代謝異常是CSVD和VaD的共同危險因素。分子遺傳學研究發現,膽固醇從頭合成的調節劑--固醇轉錄因子調節元件結合蛋白1等位基因攜帶者患癡呆的風險更高;在癡呆患者中,膽固醇"24S-羥化酶的水平有顯著改變M。而在CSVD中,高膽固醇水平對于腦小血管的影響顯而易見,其直接促成腦血管的脂質透明變性,進而引起腦的小血管病變M。

另外一個與癡呆相關的基因是載脂蛋白E4(apolipopro-teinE4,apoE4)的等位基因,它與其他風險因素協同作用直接影響CSVD。上海的一項調查研究證實,VaD患者apoE4出現的頻率顯著高于正常對照組6。另一項研究表明,apoE4的基因多態性與20%的VaD有關。一項關于中國人VaD與apoE4關聯性的薈萃分析表明,apoE4基因多態性與中國VaD患者的發病相關,研究還指出apoE4的等位基因增加患VaD的風險,而apoE的等位基因有防止VaD的作用。

基質金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinase,MMPs)的功能是重構組織損傷和修復過程中的細胞外基質。目前為止,此家族有名成員與VaD相關。與VaD相關的MMP4基因啟動子位于(1G/2G,-1607bp),由于鳥嘌呤的插入或缺失,致使2G等位基因和基因型的存在(2G2G和1G2G),進而增強轉錄相關基因的活性[1647]。研究表明,與AD患者及正常對照組相比,VaD患者腦脊液中MMP~9的水平明顯升高,進一步分析發現,MMPs的三種啟動子位點合并基因型能增強VaD的易患性。

12血管血壓因素腦血管出血或梗死與患者的凝血功能息息相關,纖維蛋白原和凝血因子在其中扮演著重要角色。纖維蛋白原基因多態性基因型A與梗死風險相關,隨著纖維蛋白原水平的升高,VaD的風險明顯升高。研究表明,纖維蛋白原基因啟動子A等位基因將增加腔隙性腦梗死的風險。在凝血因子MVal4Leu的多態性研究中,M的纈氨酸等位基因通過增加纖維蛋白的溶解阻力,增加血栓形成風險。凝血因子V、凝血酶原、纖維蛋白原、纖溶酶激活物 以及其他蛋白抑制劑與非遺傳性小血管梗死和VaD的風險相關62。白細胞介素6和細胞間黏附分子1基因的多態性與缺血性腦梗死顯著相關,其組合更增加了缺血性腦梗死的發生風險2。血管內皮型一氣化氮合酶有增加不完全皮質下梗死和VaD的風險。關于血管內皮型一氣化氮合酶基因型G94T和94TT的多態性研究表明,兩者與亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolatereductase,MTHFR)的C677TT多態性及血管緊張素轉換酶的D/D基因型協同關聯,增加缺血性腦梗死的風險,可與高血壓、糖尿病、吸煙、酗酒等進一步產生協同效應。

血管緊張素轉換酶的D/D基因型和MTHFR的C677TT基因型與不完全皮質下梗死及VaD的發病相關,認為其是腦白質病變的獨立危險因素,與腦白質的改變以及認知功能衰退密切相關M。此外,MTHFR的C677TT基因型與血管緊張素轉換酶的D/D基因型表現出協同效應。但目前關于血管緊張素轉換酶D/D基因型與腦卒中及VaD的研究尚存在爭議,這可能是由種族差異或其他協同因素造成的,也可能是樣本量的問題。

1炎癥與氣化應激因素同型半胱氨酸水平的升高可產生過多的活性氣并抑制一氣化氮合酶,進而造成血管功能障礙;同時同型半胱氨酸又促進脂蛋白a與纖維蛋白結合,產生自由基,促進低密度脂蛋白氣化,進一步導致卒中發作和VaD發生。

MTHFR是同型半胱氨酸代謝的主要酶類之一。MTHFRC677T的多態性與年輕患者的腦缺血相關,其TT型基因與無癥狀腦梗死及腦白質病變相關2。

血小板內皮細胞黏附分子1是白細胞跨內皮遷移的關鍵介質,其基因的多態性是冠狀動脈疾病與血清血小板內皮細胞黏附分子1水平的共同風險因素,其水平的升高增加了腦梗死的風險,可能與VaD發病及再次加重相關。

谷胱甘肽-轉移酶1具有抗氣化應激作用,其外顯子4(Ala140Asp和Glu155Glu)是基因的兩個錯義突變。研究表明,谷胱甘肽-S-轉移酶1Ala140Asp多態性降低了酶的活性,降低了抗氣化應激的作用,增加了腦梗死和VaD的易患風險。

14其他研究證實,新發現的17q25基因位點與缺血性卒中的白質高信號相關,特別是與rs994的多態性有關。同時此研究進一步說明,17q25單核苷酸的多態性與腔隙性腦梗死并無關聯。雖然17q25基因位點與白質高信號有關,但并不是通過責任血管和小血管促進梗死發生,具體原因還未見相關報道。

最近的一項全基因組關聯研究也未發現VaD與散發性CSVD間存在確定的遺傳關聯。研究表明,腫瘤壞死因子基因的啟動子(C-770T的T序列和TTGAT)表達的降低可增加女性患VaD的易患性。非受體酪氨酸激酶SYK基因的內含子的rs290227多態性增加患VaD風險。對血小板白細胞C激酶底物同源性結構域B家族2成員的相關性研究也傾向于其對VaD有遺傳易患性。

2單基因遺傳性CSVD與VaD的遺傳學研究

單基因遺傳性CSVD主要有家族性淀粉樣腦血管病(familialcerebralamyloidangiopathy,FCAA)、伴有皮質下梗死

和白質腦病的常染色體顯性遺傳性腦動脈?。╟erebralautosomaldominantarteriopathywithsubcorticalinfarctsandleukoen-cephalopathy,CADASIL)、伴有皮質下梗死和白質腦病的常染色體隱性遺傳性腦動脈?。╟erebralautosomalrecessivearteri-opathywithsubcorticalinfarctsandleukoencephalopathy,CARA-

SIL)、伴視網膜病的遺傳性小血管病、彌漫性軀體性血管角化瘤病等。

FCAA是一種因淀粉樣蛋白積聚在血管壁導致的卒中和VaD,其至少包括以下幾種類型:荷蘭型,是由第21號染色體APP695基因的61位密碼子發生了G-C的單一位點突變;冰島型,位于20p112的CC基因外顯子CTG突變為CAG,并存在限制性內切酶識別位點的缺失;此外還有Flemish突變、北極型突變、愛何華型突變等。散發性FCAA主要與載脂蛋白E基因、早老素基因、a抗糜蛋白酶基因、腦啡肽酶基因、Ap降解酶以及轉錄生長因子h等的基因突變有關。

CADASIL的致病基因是Notch基因,現已發現190多種Notch基因多態性與CADASIL有關。Notch基因位于表皮生長因子受體的串聯重復區,其基因突變導致半胱氨酸殘基的增益和損失,影響血管平滑肌功能和血管內環境的穩定,導致這些血管平滑肌細胞凋亡缺陷,影響微血管功能,繼發神經元損傷。

CARASIL的主要癥狀與CADASIL相似,半數患者有卒中發作,而無卒中癥狀的患者主要表現為進行性腦功能損害,也可出現精神癥狀。研究表明,HTRA1基因突變與CARASIL

有關。

伴視網膜病的遺傳性小血管疾病主要有種類型,其中遺傳性視網膜病未見有癡呆病例報道;伴視網膜■腎病^卒中的遺傳性內皮細胞病雖有卒中癥狀,但也未見癡呆病例報道;大腦視網膜血管病有卒中和癡呆癥狀。三者的致病基因均定位于p211~p21,屬常染色體顯性遺傳。目前研究認為,伴視網膜病的遺傳性小血管疾病致病基因位于p211~p21的DS157~DS564區域,具點尚未見報道。

彌漫性軀體性血管角化瘤病的臨床癥狀幾乎遍布全身各個臟器,在中樞神經系統表現為卒中、感覺性神經性耳聾以及VaD,其是一種性連鎖遺傳性疾病,是位于Xq22位點的a^半乳糖苷酶A基因突變,導致溶酶體X^半乳糖苷酶A功能缺陷,鞘磷脂GB在全身各個系統的血管異常表達。彌漫性軀體性血管角化瘤病的基因突變主要是a^半乳糖苷酶A的單錯義突變、插入、重復和復合重整。

缺失的遺傳學效應范文4

【關鍵詞】性逆轉綜合征;男性不育:染色體;無精癥;決定因子候選基因

Clinical analysis of diagnosis and the treatment of the males sex reversal syndrome with 46XXCHEN Liang1, FU Jie1, YU Li1, QI Wen1, PAN Hong1, CHEN Fei1, ZHANG Na1, WANG Sheng1, WANG Ling1, JU Huiyan1, XUE Qing1, HE Zhanju2, ZUO Wenli1, XU Yang1. 1. Medical Center of Reproductive and Genetics, Peking University First Hospital, Beijing 100034, China; 2.Department of Urology, Peking University First Hospital, Beijing 100034, China

【Abstract】Objectives: To better understand the diagnosis and treatment of male sex reversal syndrome with 46XX by analyzing the clinical cases. Methods: In 3 male infertile patients with 46XX, the expression of Sex-determining Region on the Y Chromosome (SRY) gene and 6 AZF sites on Y chromosome were detected by PCR. The level of serum sexual hormone was detected by chemiluminescence analysis, the quality of sperm was detected by semen analysis and the pelvic cavity was observed by color Doppler. Testicular tissue pathology was detected by immunohistochemistry. Results: The deletion of all the 6 AZF (abc) sites were found in the 3 male cases with 46XX, and the level of serum T was low but the level of FSH and LH was significantly increased. There was no sign of female internal genital organs. The expression of SRY gene was found in 2 patients and pelvic ultrasound demonstrated smaller bilateral testis. Otherwise, the expression of SRY gene was not found in the third patient and the appearance of sexual development was pseudohermaphroditism. The pathologic result of testicular biopsy demonstrated that the seminiferous tubule was atrophic with hyaline degeneration and there were no sperm cells and sperm. Conclusion: The dyszoospermia due to the AZF microdeletion and the expressive obstacle of SRY gene may be associated with male infertility in patients with 46XX. Male sex reversal syndrome with 46XX should be identified with hermaphroditism and pseudohermaphroditism clinically. Testosterone supplement therapy is conducive to improving the symptom of the deficiency of androgen. Prenatal diagnosis including the amniocentesis can provide helpful guide to investigate the expression of SRY.

【Key words】Sex reversal syndrome; Male infertility; Chromosome; Azoospermia; Sex-determining region on the Y chromosome (SRY)

【中圖分類號】R698+2【文獻標志碼】A

男性性逆轉綜合征(sex reversal syndrome)是性別決定和分化異常導致的男性性腺性別與染色體性別不相符合的一類疾病,染色體核型多表現為46,XX,極少數男性患者表現為45,X。在性逆轉綜合征患者中,46,XX男性患者的發生率約為新生兒的1/20000[1-5],在臨床上較為罕見,鑒別診斷困難,容易誤診。僅20%在兒童時期得到診斷,大部分患者因婚后不育就診。多數患者表現為無精癥及性腺功能減退,隨著輔助生殖技術的開展應用,越來越多的無精癥患者能有希望擁有遺傳學意義的后代,但對于男性性逆轉綜合征伴發的原發性生精障礙患者生育仍是一個難題。同時,由于男性性逆轉綜合征的特殊性,特別是當患者得到明確診斷后,不能認清自己的真實性別,常常給其心理和婚姻帶來諸多困擾。本文以3例男性性逆轉綜合征患者為例,對該類患者的臨床診療進行分析。

1研究對象

3例均為我院生殖中心男科就診的男性不育患者,年齡分別為26歲、27歲、30歲,結婚2~4年,婚后同居未避孕,女方未孕。

2研究方法

21常規分析

患者禁欲2~7d,取精,37℃溫箱孵育液化后,按《WHO人類檢查與處理實驗室手冊》(WHO,4版)進行常規分析。無精癥的診斷為至少2次以上高速離心后沉渣鏡檢未見。

22血清性激素檢查

采用酶聯免疫法對患者血清中卵泡刺激素(FSH)、黃體生成素(LH)及睪酮(T)進行測定。

23外周血染色體核型分析

外周血淋巴細胞37℃培養72h,常規制片,G顯帶,染色計數30個細胞,分析5個細胞核型。異常者分析10個核型,均有兩名遺傳學家對核型分析的結果進行審核。

24Y染色體AZF微缺失檢測

抽取患者外周血3mL,肝素抗凝,按血液基因組DNA提取試劑盒提供的方法進行操作。根據歐洲男科會議建議的六個STS位點進行Y染色體微缺失的分析,即:AZFa(SY84、SY86):AZFb (SY127、SY134):AZFc(SY254、SY255)。每次實驗均設正常男性及空白對照。以所提取的基因組DNA為模板進行PCR擴增。擴增條件:95℃預變性5min,95℃變性30s,58℃退火30s,72℃延伸1min,30個循環,72℃延伸l0min。電泳檢測:用2%瓊脂糖凝膠電泳對擴增產物進行分析。

25B超檢測

利用超聲對患者泌尿及生殖系統進行探查。

3研究結果

31查體結果

3例患者均呈現男性性征發育不良,皮膚細膩,無明顯胡須,聲音尖細,稀少。2例患者外觀及大小正常,陰囊外觀正常,可觸及小,均在4mL以下,質地較軟。第3例患者外生殖器呈現尿道下裂,未觸及,外生殖器外觀見圖1。

32分析結果

3例患者量都極少,少于03mL。至少兩次常規分析高速離心沉渣未見。

33血清性激素結果

3例患者血清FSH和LH水平均顯著上升,睪酮水平明顯降低。見表1。

34染色體核型分析結果

均為46XX。

35Y染色體AZF微缺失檢測結果

AZFa(SY84、SY86):AZFb (SY127、SY134):AZFc(SY254、SY255)6個位點均缺失,2例(外生殖器發育相對好)SRY陽性,1例(尿道下裂者)SRY陰性。

36盆腔探查結果

2例均為雙側小,前列腺、精囊腺發育不良,3例均未見子宮及附件等女性內生殖器組織。第3例在腹腔及腹股溝未探及。

37組織病理學結果

曲細精管橫切面直徑大小不一,大部分曲細精管萎縮,纖維組織增生、增厚,伴玻璃樣變性;個別曲細精管內可見幼稚生精細胞,未見細胞及,灶性可見間質細胞。見圖2。圖2病理學結果

4討論

46,XX男性性逆轉綜合征又稱46,XX發育不良(testicular disorder of sex development),1964年由de la Chapelle等[1]首次報道,在男性新生兒中發病率約為1/20 000,患者染色體核型為46,XX,但表型為男性[2-5]。男性性逆轉綜合征的發生機制仍然不清,臨床上鑒別診斷困難,容易漏診及誤診,本研究對3例男性性逆轉綜合征進行了臨床分析,為后續該類病例的診療提供了借鑒。

本研究3例男性性逆轉綜合征均因男性不育就診,患者均為年輕育齡男性(分別為26、27及30歲),3例患者身高(155~160cm)均低于同齡正常男性,皮膚細膩,聲音尖細,胡須及喉結不顯,呈現男性第二性征發育不全,量少且無,有2例患者偏小但外形正常,男科體檢發現患者小且質地軟,不同于克氏癥(46XXY)小而質硬的,本2例患者訴功能正常,能完成同房,可。第3例患者外生殖器呈現尿道下裂,不能站立排尿,未有陰囊外觀,未觸及,3例患者的核型分析為46XX。

關于男性性逆轉綜合征的發生機制目前還不明了。目前有幾種可能的發生機制:YP-XP末端易位或性染色體與常染色體之間的易位,主要是指SRY基因陽性的患者而言;SOX基因家族的過度表達或缺失,以及參與性別決定的其他基因突變或缺失等。人類性別決定及分化非常復雜而精細,其中由Y染色體上的決定因子基因TDF(testis determining factor,TDF)控制的發育是控制性別向男性發育的中心環節,如果擾亂這個過程,就會導致性發育異常。近年來研究證實,SRY基因(sex-determining region of Y-chromosome)是TDF的最佳候選基因,SRY位于Yp1131,編碼的活性蛋白通過對下游基因的轉錄調控使未分化的性腺發育為[6]。根據SRY基因的存在與否,男性性逆轉綜合征分為SRY陽性和SRY陰性兩類,研究證實大約90%以上患者為SRY陽性,性逆轉的機制可能與攜帶SRY基因的Y染色體片段易位到X染色體或者其他常染色體上所致。本文中2例患者均具備外觀大致正常的外生殖器(及),SRY檢測陽性,理論上講,只有保留了完整的SRY基因,由未分化性腺向分化的過程才能完成。因此,本文中2例患者可以推論為SRY陽性。第3例患者合并尿道下裂等, SRY檢測陰性,提示性別決定因子缺乏。

臨床上,男性性逆轉綜合征需與真假兩性畸形及克氏征進行鑒別,本文對3例該類患者的臨床處理提供了有益借鑒。真兩性畸形是指同一患者體內既具備又具備卵巢,需根據外生殖器解剖條件及患者意愿進行手術糾正,建立適當性別。本文中3例患者為男性外生殖器表觀,盆腔B超顯示精囊及前列腺存在,未發現子宮及卵巢等,但核型為46XX,呈現出男性性逆轉綜合征的“性腺性別與染色體性別不相吻合”的關鍵特征,故排除真兩性畸形的診斷;男性性逆轉綜合征與女性假兩性畸形(46XX)鑒別較為不易,因為二者均表現為第二性征男性化,性腺發育欠佳,但女性假兩性畸形患者具備完整的子宮及卵巢附件,呈現性腺性別與遺傳性別的一致性,在外觀上由于各種原因呈現出某些男性性征,如肥大、外觀類似短小的“”等等。本文中2例患者其外觀及社會性別、心理性別均為男性,內外生殖器也為男性,有及組織,但核型為46XX,符合性逆轉的診斷,排除女性假兩性畸形的診斷。男性性逆轉綜合征與克氏征的鑒別主要通過核型分析,克氏征核型為47XXY,或者46XY/47XXY(嵌合型)。

男性性逆轉綜合征的生育難題值得繼續探討。本文中3例患者均因婚后不育而就診,但均為無精癥。男性性逆轉綜合征導致無精癥/生精障礙的分子機制主要可能與AZF缺失有關,但不僅僅限于此。本文中3例患者AZF檢測呈現a、b、c均缺失,提示Y染色體AZF不一定隨SRY同步易位,其易位與否可能是隨機的,在性別決定中并無特殊意義。但由于AZF在發生中有著重要作用, 因此AZF的缺失也是造成無精癥及男性不育的一個重要原因[7-16],特別是對于AZFa缺失的患者。由于患者發育差,本文中3例患者的睪酮水平均顯著降低,FSH及LH呈現反饋性顯著升高,提示生精重度抑制及性腺功能低下。有1例患者在外院行活檢,病理結果顯示大部分曲細精管萎縮,纖維組織增生、增厚,伴玻璃樣變性;個別曲細精管內可見幼稚生精細胞,未見細胞及,灶性可見間質細胞,提示生成障礙。對于這類患者可以補充雄激素補充治療,維持性征及,心理治療也必不可少。對于生育訴求,當前只能借助于供精人工授精或供精IVF。對于該類患者睪酮補充治療是否能促動發生的臨床經驗極少,值得繼續深入研究。

綜上所述,男性性逆轉綜合征是罕見的導致男性不育的疾病,容易漏診及誤診。本文通過3例患者的診療,梳理了男性性逆轉綜合征的臨床診療思路及與真兩性畸形、女性假兩性畸形的鑒別要點。激素測定、核型分析、SRY及AZF檢測、B超檢查、性腺組織活檢(必要時)、分析及規范的男科體檢,是能正確診斷該類患者的必要措施。雖然目前多認為SRY與X染色體的易位可能是導致性逆轉的機制之一,但仍有10%左右的男性性逆轉綜合征患者SRY基因呈陰性,因此,男性性逆轉綜合征的機制需繼續深入探討。對于成年男性,需補充雄激素,維持男性性征。對于青春期青少年患者,需及時做好心理治療。對于該類患者的生育要求,無癥患者可以通過AID或者供精IVF進行。睪酮補充治療該類患者的臨床經驗尚需進一步積累。

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缺失的遺傳學效應范文5

關鍵詞 甲狀腺癌 未分化 組織學

中圖分類號:R736.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-1533(2016)06-0007-04

Pathological diagnosis of undifferentiated thyroid carcinoma

TANG Feng, DU Zunguo(1. Department of Pathology, Shanghai Jing ’an District Central Hospital, Shanghai 200040, China; 2. Department of Pathology, Huashan

Hospital of Fudan University, Shanghai 200040, China)

ABSTRACT Undifferentiated thyroid carcinoma (UTC) is one of the most aggressive malignant tumors with lower morbidity and higher mortality. UTC usually occurs in elderly female patients. Most cases present with a rapidly enlarging neck mass with local compressive symptoms and early metastases. The morphological features depend on admixture of three main histological patterns(spindle, giant and epithelioid cells)with marked pleomorphism and numerous mitoses. It shows sarcomatoid, epithelioid-squamoid or other rare variants changes. Tumor cells are usually immunoreactive for cytokeratin and PAX-8, but negative for thyroglobulin and TTF-1. The genetic changes include mutations of the key-points in signal pathway, aberrations of chromosomal regions, and modifications of epigenetic targets. It is widely accepted that UTC represents a terminal dedifferentiated of well differentiated thyroid carcinoma, although the definite histogenesis is not clear.

KEY WORDS thyroid carcinoma; undifferentiated; histology

甲狀腺未分化癌(undifferentiated thyroid carcinoma,UTC)又稱間變性癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC),是一種罕見的高度惡性上皮性腫瘤,在所有甲狀腺癌中不足5%。UTC也是全身最致命性腫瘤之一,死亡率超過90%,占所有甲狀腺癌死亡病例的半數以上,中位生存期僅6個月左右[1]。UTC全部或部分由未分化細胞構成,可直接發生于甲狀腺濾泡,亦可發生于分化好的甲狀腺癌,此類細胞僅能通過免疫表型或超微結構辨識其上皮源性。由于在形態學上UTC表現形式多樣,與其他甲狀腺原發性腫瘤可有部分形態重疊,甚至免疫與遺傳學特點亦有重疊,因此其鑒別診斷非常困難。本文將對UTC病理診斷中遇到的若干問題進行探討,以利于臨床精確診斷與處理。

1 UTC的臨床特點

UTC多見于老年人,中位年齡為65歲,女性占60%~70%[1-2],通常表現為迅速增大的甲狀腺腫塊,易侵犯周圍組織與臟器,逐漸出現壓迫與牽扯癥狀,如聲音嘶?。?7%)、吞咽困難(56%)、聲帶麻痹(49%)、頸部疼痛(29%)及呼吸困難(19%)[2]。約1/3的患者在初診時已出現鄰近區域淋巴結及喉返神經受累,遠處轉移亦常有發生,最常見的部位是肺,其次為骨[2]。腫塊的快速生長可導致甲狀腺內出血及壞死,偶而引起甲狀腺毒癥及頸部劇痛,觸診時可發現頸部巨大腫塊,結節狀,質實有壓痛。

2 UTC的形態學特點

UTC體積大,呈灰白至灰褐色,魚肉樣,常見壞死及出血,可有邊界,但大多數腫塊與周圍組織分界不清。細胞學檢查可見少量淋巴及單核細胞背景,腫瘤細胞單個或成簇分布,細胞呈鱗狀、巨細胞樣或梭形。細胞質豐富,無明確邊界,嗜酸性。細胞核明顯異形或怪異,染色質粗塊狀,有單個或多個明顯核仁,核分裂像多見,包括病理性核分裂像[1,3-4]。UTC組織學特點取決于梭形細胞、鱗狀或上皮樣細胞、巨細胞三種主要細胞成分的構成,表現為以梭形和巨細胞為主的肉瘤樣形態,以上皮樣細胞為主的癌樣形態,或兩者混合[1,3]。梭形細胞往往密集排列成束狀或席紋狀,細胞異形明顯,與真性肉瘤(纖維或平滑肌肉瘤等)難以區分,亦可見血管外皮瘤樣模式;腫瘤細胞亦可稀疏,出現明顯的纖維母細胞或肌纖維母細胞增生性病變(如纖維瘤病或結節性筋膜炎),間質可膠原化玻璃樣變,細胞異形不明顯,但圍繞血管殘影的凝固性壞死、明顯的核分裂像、完全蠶食血管腔都提示UTC[3-4]。巨細胞出現時,多形性明顯,有奇異核、豐富的嗜酸性胞質,散在分布于略小的單核樣腫瘤細胞中間,分布呈實片狀、假腺樣或假血管樣結構,核分裂像與壞死明顯,類似多形性未分化肉瘤;腫瘤內常見顯著的炎性背景,尤其是中性粒細胞及淋巴細胞,類似富含炎性細胞的未分化肉瘤[1,3]。骨、軟骨、橫紋肌以及對應腫瘤的結構都可以出現異源性成分,尤其表現為橫紋肌、破骨樣多核巨細胞分化時,代表了一種少見形態變異亞型[3]。在以上皮樣細胞為主時,組織形態相對均一,細胞呈多邊形,胞質豐富,核圓,細胞排列成假腺樣或實性巢片狀,混雜有纖維性間質成分,在20%的病例中可見到鱗樣分化,但往往與其他梭形、巨細胞成分混合[3]。當上皮樣細胞分化較差、巢片狀分布、伴大量淋巴及漿細胞浸潤時,類似鼻咽癌[3]。在腫瘤取材充分的情況下,往往三種形態的細胞成分都能發現,混合存在,尤以一或兩種成分為主。腫瘤往往呈浸潤性生長,甲狀腺濾泡成分可被完全取代或散在陷入其中,腫瘤可侵犯至甲狀腺被膜外,累及神經、脂肪、血管及氣管等。

3 形態學變異型

鱗癌樣或表皮樣型瘤細胞分化呈鱗狀上皮樣,與普通鱗癌類似,細胞卵圓或多邊形,界限清晰,偶見角化現象,核圓或卵圓,部分呈空泡狀,核仁明顯[1,3]。

寡細胞型類似木樣甲狀腺炎,呈浸潤性生長,瘤內細胞稀少,梭形細胞類似纖維母細胞,核輕度異形,間質明顯致密硬化,可伴有梗死,少量淋巴細胞浸潤[3,5]。破骨巨細胞型類似骨與軟組織的巨細胞瘤,破骨樣巨細胞散在于單個核的腫瘤細胞中,巨細胞為反應性成分,具有單核組織細胞表型[3]。橫紋肌樣型特征為大的多邊形或卵圓形腫瘤細胞巢片狀分布,黏附性差,核偏位,扭曲多變,異形明顯,核仁突出,胞質豐富,嗜酸性,可見包涵體樣物[3,6]。淋巴上皮瘤樣型豐富的淋巴細胞背景中見巢狀、條索狀的上皮細胞,核大,染色質稀疏,空泡狀,核仁明顯[3,7]。

4 UTC的免疫表型與分子遺傳學特點

UTC的免疫表型復雜多樣,上皮源性標記角蛋白(CK)陽性率為40%~100%不等,單一的CK染色結果常不一致,通常聯合幾種CK套餐檢測可提高檢出率[1]。上皮膜抗原(EMA)主要表達于上皮樣或鱗樣分化細胞中(30%~50%),而間葉標志Vimentin在所有梭形細胞中都有表達[1,3]。腫瘤細胞不表達甲狀腺球蛋白(Tg)、促甲狀腺激素(TSH)受體、降鈣素及甲狀腺轉錄因子(TTF-1)等組織特異性標志,卻一致性強表達TP53[3]。近來研究發現,一種轉錄因子配對盒基因(PAX-8)在79%的UTC(92%為鱗樣分化)中有表達,而在頭頸部的其他鱗癌中不表達[3]。

遺傳學的累積效應是腫瘤發生與發展的始動效應,與其他腫瘤類似,UTC的分子遺傳學改變也是復雜多樣,但在眾多差異中又有其獨特性:①體細胞基因突變:主要發生于細胞信號轉導通路(如MARK,PI3K,Wnt等)的幾個節點[3]。在6%~50%UTC的病例中有RAS基因突變,在狀癌常見RET/PTC基因重排,而在UTC中幾乎未發現,類似的Braf基因突變發生率在25%左右,也遠低于狀癌的50%。相反,PIK3CA突變率達23%,遠高于其他癌。TERT啟動子的突變發生率為33%~50%,尤其在Braf或RAS突變患者,可能在疾病后期進展中發揮作用。在25%~60%的UTC存在CTNNB1( -catenin)突變,影響細胞黏附與上皮間質轉化。除了促癌基因激活,抑癌基因失活也起有重要作用,超過50%的UTC有p53基因失活性突變,而PTEN為4%~16%。②染色體異常:研究發現UTC基因組的不穩定性與DNA拷貝量的變化呈異質性,尚無特異性結果,如3p、11q獲得及5q缺失都是腫瘤發生的后期事件,且染色體基因組的異常與UTC的生物學特點及結局不完全相關[3]。③表觀遺傳學改變:主要涉及DNA甲基化與組蛋白修飾、沉默基因表達等,在腫瘤的去分化與增殖異質性上發揮重要作用,但有關UTC的研究較少,僅陸續發現與分化相關的基因SLC5A5及NKX2-1甲基化。另外,在甲狀腺癌中,組蛋白H3的乙?;矢咚?,利用組蛋白去乙?;种苿┛纱龠M甲狀腺癌細胞再分化,改善其對化療藥物的敏感性,說明UTC存在明確的潛在治療預期的表觀遺傳學改變[8]。

5 UTC的鑒別診斷

肉瘤樣或梭形細胞形態的UTC類似軟組織腫瘤,如無典型分化好的癌區域或在無法證實其上皮分化的前提下,僅從形態上兩者難以鑒別。對診斷UTC有重要提示作用的是:①腫瘤地圖狀柵欄樣壞死(類似膠質母細胞瘤的壞死);②腫瘤侵犯大靜脈或動脈;③免疫組化的輔助作用。需要謹記的是,甲狀腺的原發肉瘤非常罕見,轉移就更罕見,若碰到此類情況,首先考慮UTC,但需與各種間葉軟組織肉瘤鑒別,另外也要考慮某些甲狀腺腫瘤或病變的梭形細胞改變,具體鑒別診斷見表1。上皮樣或鱗樣形態UTC的鑒別診斷首先要排除鄰近器官癌的直接侵犯或轉移,其次應注意甲狀腺腫瘤及非腫瘤性病變(表1)。

6 UTC的組織起源

UTC代表分化好的甲狀腺癌去分化的終末階段已得到絕大多數學者的認可,在長期患有甲狀腺腫患者、先前存在未完善治療的甲狀腺狀癌及濾泡性癌的患者中,UTC發生比例較高。同樣,仔細取材檢查UTC腫塊,發現80%~90%患者或多或少有分化好的甲狀腺癌成分[9],因此,有人推測在未分化成分中那些邊界清晰的玻璃樣變性硬化結節可能是分化好的癌成分退變結果。另外,從一些甲狀腺癌轉移灶中可以發現瘤細胞的去分化轉變,也支持此觀點[3]。然而,分子遺傳學研究顯示,UTC與分化好的甲狀腺癌并不完全類似,因此絕非所有UTC都是分化好的甲狀腺癌的惡性進展。

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缺失的遺傳學效應范文6

提要 驚恐障礙病因可能與經典神經遞質GABA、5-HT、DA、Ach及神經肽CCK等功能異常有關,本文對近有關驚恐障礙患者的GABA、5-HT、DA、Ach及CCK受體基因的研究作一綜述。

關鍵詞 驚恐障礙;基因

驚恐障礙是一種反復發作的嚴重焦慮。目前解釋其病因機制的假說很多,神經生化方面的假說包括經典神經遞質類GABA、5-HT、DA和Ach等功能異常假說,以及神經肽類CCK與DA平衡失調假說等。遺傳因素在驚恐障礙的發生中也可能起一定的作用,因為在對人灶族系的調查中發現,焦慮癥患者的近親中,本病發生率為15%,是一般居民的3倍[1];對雙生子的調查中發現,單卵雙生子的同病率為50%,焦慮素質為65%,而雙卵雙生子同病率僅4%,焦慮素質僅13%[1];這些研究表明驚恐障礙具有明顯的遺傳傾向,其病因至少部分是出在基因上。

隨著分子遺傳學技術的發展,近年在基因水平對驚恐障礙病因的探討進行了不少研究。

一、驚恐障礙與GABAA受體基因

γ-氨基丁酸(GABA)受體分為GABAA和GABAB兩種亞型。GABAA亞型受體與氯通值、安定受體組成一個復合體,該復合體是由α、β、γ、δ亞基組成的一種四聚體,門控著氯通值。α亞基上有安定結合點;β亞基上有GABA結合點;γ亞基本身不能和苯二氮卓類或GABA結合,但它是寡聚受體與苯二氮卓類高親和時所必需的;δ亞基上則沒有結合位點,其功能尚不清。α、β、γ、δ亞基的肽鏈都是4次跨越細胞膜的結構[2,3]。

GABAA受體一氯通道一安定受體復合體在抗焦慮中起著重要的作用;GABAA受體與氯通道偶聯,門控著氯通道,GABAA受體激動劑(如GABA)可激活GABAA受體,打開氯通道,使細胞外CI-內流、氯導增加,引起突觸后膜超極化,產生對神經元的抑制效應,因此呆產生抗焦慮作用;苯二氮類抗焦慮藥(如安定等)作用于安定受體,可使GABAA受體上調,進而使GABAA受體對GABA的親和性增加、與GABA的結合增多,從而使GABAA受體打開氯通道的頻率增加,增強GABA的突觸后抑制效應,呈現抗焦慮效果;巴比妥類藥直接作用于氯通道,使氯通道打開的時間延長,也具有抗焦慮作用??傊?,GABAA受體激動劑、安定受體激動劑和巴比妥類藥物,由于它們分別作用于GABAA受體、安定受體和氯通道,均具有抗焦慮作用。反之,致焦肽(diazepam binding inhibitor,DBI)是一種內源性的安定結合抑制劑,可使GABAA受體下調,使GABAA與配基的結合減少,可引起焦慮;β-carbolin與安定受體結合,減弱GABA的作用,也可引起焦慮;印防已毒素可使氯通道關閉,拮抗GABA的作用,可引起驚厥。所以,GABAA受體—氯通道—安定受體復合體在焦慮的發生和治療中均起著十分重要的作用[2]。

GABAA受體—氯通道—安定受體復合體的亞基具有極大的多態性,人類GAGAA受體復合體亞基共有13個變異體,其中α亞基有7種變異體(α1~α7),β亞基有3種變異體(β1~β3),γ亞基有2種變異體(γ 1~γ2),而δ亞基目前尚未發現有變異體[3]。有假說認為驚恐障礙的易感性及藥物治療的反應性與GAGAA受體復合體亞基變異體的不同有關,而由于每個亞基變異體都是由一個唯一的基因編碼、由其相應的mRNA所轉錄,所以該假說進一步認為驚恐障礙的易感性及藥物治療的反應性與GAGAA受體復合體基因多態性、mRNA水平有關。Tanay(1996)[4]研究發現,分別給鼠慢性投以抗驚恐藥丙米嗪、苯乙肼、甲唑安定可改變腦干GABAA受體復合體α1、β2、γ2亞基mRNA的水平,進而使特異性GABAA受體復合體的亞基表達改變,而這些基因表達的改變又不同于那些由非抗驚恐的抗焦慮藥(布斯哌?。┧a生的改變,這有力支持了上述假說。Crowe(1997)[5]進一步檢測了編碼GABAA受體復合體8個亞基變異體的基因(α1~α5、β1、β3、γ2),在104個嚴格定義的驚恐障礙患者、134個廣義的驚恐障礙或亞綜合征驚恐障礙患者上述基因之間進行連鎖研究,但結果示發現存在連鎖,不支持上述假說,認為驚恐障礙不是由所檢測的8個GABAA受體復合體亞基基因的任何一個基因的突變引起。

二、驚恐障礙與5-HT1D受體基因

藥物的抗焦慮的作用還涉及其他遞質系統,如NE系統尤其中樞藍斑區,是預期危險的覺醒中樞;DA系統可能與情感性行為和焦慮表現有關;5-HT系統尤其在背際核,對焦慮的適應性行為起抑制作用。上述遞質系統互相聯系共同作用于腦的不同水平發揮作用[6]。

血漿皮漿類固醇含量上升,可反饋性地使T-HT更新率加速、5-HT機能活動過盛,可能與焦慮的發生有關[7];5-HT還可促進ACTH的分泌,從而調節和影響焦慮情緒反應[1]??菇箲]藥苯二氮類可降低5-HT活性、抑制腦內5-HT的更新率、減慢5-HT的耗存速度,這可能與其抗焦慮作用有關[1-7];抗焦慮藥布斯哌隆能降低5-HT能神經元的活力,其抗焦慮作用也與此有關[8]??傊?-HT系統與焦慮癥的發生及治療關系密切,5-HT受體基因也因此成為驚恐障礙的候選基因之一。

5-HT受本分14訓亞型,其中5-HT1D受體還可再細分成5-HT1Dα受體的基因第1080位堿基可出現C與T轉換,形成以080多態性[9];編碼5HT1Dβ受體的基因第276位堿基可出現A與C轉換,形成A276G多態性[9];這2個多態性均為靜態多態性,不直接改變所編碼的氨基酸結構,但它們可能間接影響5-HT1D受體的表達水平,進而影響驚恐障礙的易感性。所以,Ohara(1996)[9]研究了一組驚恐障礙患者和正常對照,對他們的5-HT1Dα與β受體基因進行測序分析,但結果發現兩組間上述兩個多態性均無明顯的差異,不支持5-HT1D受體基因影響驚恐障礙易感性之說。

三、驚恐障礙與D4受體基因

多巴胺D4受體主要分布于額葉皮質區,由于編碼D4受體的基因極具有多態性,這些多態性可能影響D4受體的功能,使該基因也成為評價驚恐障礙的候選基因之一。目前共發現D4受體基因有十種多態性,包括3種靜態多態性和7種動態多態性。D4受體基因起始密碼子上游第11密碼子上第一31位堿基C可轉換為T,從而形成多態性C-31T,等位基因A1(即第一31位堿基為C)頻率為0.93,A2頻率為0.07[10];D4受體基因起始密碼子下游第11密碼子中第31位堿基G可轉換為C,使所編碼的D4受體上第11位氨基酸Gly置換為氨基酸Arg,從而形成多態性Gly11Arg,等位基因A1(即第31為堿基G)頻率為0.99,A2頻率為0.11[10];D4受體基因第36至42密碼子上一段21bp長的堿基序列可出現缺失,所形成多態性的等位基因A1無21bp的缺失,等位基因A1有21bp的缺失[10]。Cichon(1995)[10]研究148個德國正常人、256個精神分裂癥患者、99個情感障礙患者和一組驚恐障礙患者,發現所有患者的多態性C-31T、Gly11Arg與正常人均無明顯差別,在精神分裂癥患者、情感障礙患者和正常人均未發現21bp的缺失,但在1個驚恐障礙患者發現有這個罕見的缺換變異,這可能意味著該缺失變異參與了驚恐障礙的發生,但也可能是機會性的假陽性結果。

四、驚恐障礙與CHRNA4基因

中樞神經遞質NE對應激所引起的下丘腦—垂體—腎上腺反應起抑制作用,而乙酰膽堿(Ach)可促進ACTH的分泌,進而可調節和影響焦慮情緒反應[1];最近又有研究發現,焦慮癥患者膽堿膽堿酯酶活性明顯偏低,這提示焦慮與膽堿酯酶活性偏低有關[1]??傊?,Ach能系統與焦慮癥的發生關系密切。

Ach受體分N與M兩種亞型,N型Ach受體(nicotinic acetylcholine receptor,CHRN)在中樞神經系統分布十分廣泛,在大腦皮質層、邊緣系統的海馬、杏仁核、紋狀體都有分布。CHRN受體由四種亞基因組成,亞基分別命名為α、β、γ、δ,每個亞基是一個分子量約55kD的跨膜糖蛋白,它們按α2βγδ比例組成CHRN受體,總分子量約275kD;5個亞基呈五邊形排列,共同圍成CHRN受體的離子通道壁,總體呈不對稱的啞鈴狀,每個CHRN受體胞外側均有兩個Ach結合位點,位于兩個α亞基的第192和193位的半膠氨酸殘基上,它們具有識別和結合Ach的能力;當Ach離子(主要是Na+)通過離子通道進入細胞內,突觸后膜發生電位變化,產生生理效應[3]。

組成CHRN受體的亞基具有多種變異體[3],其中α亞基具有6種變異體(α2~α7),β亞基具有3種變異體(β2~β4),這些變異體可改變CHRN受體的功能,每個變異體由各自唯一的編碼,其中編碼α4亞基的基因(CHRNA4基因)定位于20q13.3基因座[11]。已有研究發現焦慮障礙與EEG低電壓(LVEEG)相關聯,約有1/3的VLEEG病例與基因座20q13.3連鎖[1],所以有假說認為驚恐障礙的易感性也可能與CHRNA4受體基因有關,為了探討二者之間的關系,Steinlein(1997)[11]檢測了一組驚恐障礙病人和正常人3個不同的CHRA4基因多態性的等位基因頻率,結果發現無顯著差異,該研究不支持CHRNA4基因與驚恐障礙之間存在關聯。

五、驚恐障礙與CCKB基因

膽囊收縮素(cholecystokinin,CCK)是一種神經肽,它主要是在細胞體內合成,其前體是由130個氨基酸組成,經過翻譯后加工可產生CCK39、CCK33、CCK8和CCK4等活性肽片段[12]。CCK4低劑量可誘發驚恐障礙病人的驚恐發作[13],所以CCK有可能參與驚恐障礙的發生。

CCK受體分兩個亞型,即CCKA和CCKB受體,CCKA受體分布于外周,而CCKB受體分布于大腦皮質、紋狀體等[12],所以編碼CCKB受體的基因是驚恐障礙的候選基因。Kato(1996)[13]用SSCP方法篩查了22個驚恐障礙家系的先證者CCKB基因的突變,發現兩個多態性:在10個病人外顯子4與5之間的內含子上發現有一個多態性2491CA,在1個先證者外顯子2的胞外環上發現一個錯義突變(1550GA,Val125Ile);在另外34個不相關的驚恐障礙病人和112個正常對照中檢測這個錯義突變,發現8.8%(3/34)的病人和4.4%(5/112)的正常人有這個突變。但這些突變在患者與正常人之間的差異均未達顯著性,所以認為這些突變在驚恐障礙中沒有病理生理意義。

六、結語

對驚恐障礙的分子遺傳學研究已進行了不少,目前主要集中在探討驚恐障礙與GABAA、5-HT1D、D4、CHRNA4受體基因及CCKB基因的關系。這些研究中除了發現D4受體基因一個21bp缺失變異可能參與了驚恐障礙的發生之外,共余研究均為陰性結果。但這并不能使我們對尋找驚恐障礙的易感基因失去信心,因為以前的研究尚存在不足之處:①對候選基因的亞型及多態性的的類型調查不全:如對GABAA受體復合休13種亞基基因只調查了8個,尚有5個未調查;對5-HT受體基因14種亞型只調查了1個,尚有13個未調查;對D4受體基因10種多態性只調查了3個,尚有7個未調查;對CHRN受體11種亞基基因只調查了1個,尚有10個未調查。②樣本量較?。后@恐障礙可能是一種遺傳異質性疾病,是由多個基因微小的遺傳效應疊加而致病的,所以要調查每個基因與驚恐障礙的關系,往往需林大樣本才能發現陽性結果,以前的研究樣本量都不大,難以排除假陰性結果的可能性,況且目前唯一發現陽性結果的那個研究也可能因為樣本量太小,難以排除是機會性造成的假陽性結果。所以有關驚恐障礙的分子遺傳學研究還有等于進一步擴大樣本量、深入全面地進行。

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