唐氏综合症产前分子诊断研究

摘要

唐氏综合症（Down Syndrome，DS）是活产胎儿中最常见的染色体异常综合症之一，其发病率约为1/650～1/1000。患儿通常具有严重的智力发育迟缓和特别明显的组织器官畸形。目前其临床诊断和产前诊断通常采用外周血淋巴细胞和羊水中胎儿细胞培养后的染色体显带检查，该方法耗时长、劳动强度大、通量低。本研究的目的在于建立唐氏综合症基因诊断和产前诊断的双色荧光定量PCR新技术，以实现快速、简便、高通量检测这一发病高、危害大的染色体异常综合症。本研究的主要目的是探讨应用21号染色体上基因进行DS基因产前基因诊断的可行性与实用性，为建立一种适合临床应用并且稳定、准确、简便、快速的基因诊断DS的方法提供实验依据。收集唐氏综合症患者10例和正常人5例的外周血标本，以及进行产前唐氏综合症筛查而进行羊水穿刺诊断的羊水标本56例，提取其的外周血淋巴细胞和羊水中胎儿细胞DNA；设计合成分别含不同种荧光素的淀粉样前体蛋白基因（β-amyloid precuser protein，APP）和人端粒酶逆转录酶基因（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）特异的TaqMan探针，然后优化PCR反应条件，在同一个反应管中同时进行APP基因和看家基因hTERT的荧光定量PCR反应，并使得两者的反应效率基本一致，每个样本重复三次，比较正常人群和患者群体两个基因的△CT的变异范围，对两组人的△CT做统计学分析，观察两者的△CT均值是否有统计学意义。并应用荧光原位杂交技术检测外周血淋巴细胞和羊水中胎儿细胞培养后的染色体核型分析的结果相互印证；用荧光定量PCR可以检测唐氏综合症结果表明：正常人群和患者的APP基因和hTERT基因的APP/ hTERT的比值分别为1.16±0.10和1.64±0.08，有统计学意义上的差异（p<0.001）；本研究建立的双色实时荧光定量PCR能够正确区分DS胎儿和正常胎儿的APP基因剂量，是唐氏综合症的一个可行的快速、准确、高通量、费用较为低廉的检测方法。进一步扩大样本量，得出准确的变异范围后，该法可以应用到唐氏综合症的诊断和产前诊断中。 为了检测孕妇外周血和尿中游离胎儿DNA，探讨应用孕妇血浆和血清中胎儿DNA对DS产前诊断的可能性。我们收集了35例孕妇的血浆和尿液标本，利用巢式PCR扩增胎儿Y染色体特异序列。在产后确证的20例怀男胎的孕妇中，血浆中Y染色体特异性序列的检出率为55％，尿液中的检出率为40％；在15例怀女胎的孕妇中，血浆中的假阳性率为7％，尿液中为14％。研究不同孕期对检出率的影响时发现，妊娠早、中、晚期怀男胎的孕妇血浆标本中检出率无明显的差异。 产前诊断技术的迅速发展，为降低遗传病患者的发生率，起了非常重要的作用。产前染色体或基因诊断避免了用传统生化检验筛查遗传疾病费时、费力、敏感度低、准确性差的弊端，成为遗传疾病产前诊断的有效方法。但是目前的技术存在准确性不高，费用过高，普及不广的问题。产前诊断技术正从有创性向无创或微创性方向发展，并尽可能在早期妊娠时确诊疾病，及时实施人工流产，可减轻孕妇痛苦，同时降低因取材所致流产率、感染率等并发症，为广大孕妇所接受。改进与完善分子遗传学技术，普及产前诊断，是提高人口素质的必然趋势。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1唐氏综合症(Down Syndrome,DS)研究进展

1.1.1遗传性疾病，染色体病，唐氏综合症概念背景介绍

1.1.2 DS的病因与人体21号染色体的研究

1.1.3 DS产前诊断的研究

1.2孕妇外周血和尿液中胎儿DNA在产前诊断中的应用

1.2.1孕妇外周血中胎儿细胞的检测

1.2.2孕妇外周血中胎儿游离DNA的研究

1.2.3孕妇尿液中游离胎儿DNA的研究进展

第2章唐氏综合症分子检测方法的研究

2.1实验材料和试剂

2.1.1 研究材料

2.1.2主要试剂与配置

2.1.3主要仪器设备

2.1.4引物的设计与合成

2.2实验方法

2.2.1 DNA提取及电泳

2.2.2待测目的基因与内对照基因的特异性检测

2.2.3基因克隆

2.2.4荧光定量PCR

2.5.5检测结果的验证

2.3实验结果

2.3.1全基因组DNA的提取及电泳结果

2.3.2普通PCR电泳以及测序结果

2.3.3酶切鉴定结果

2.3.4 ream-time-PCR结果

2.3.5双重荧光定量PCR的标准曲线

2.3.6.APP／hTERT比值以及统计结果

2.3.7核型分析验证结果

2.3.8 FISH验证结果

2.4讨论

2.4.1关于检测DS的方法设计

2.4.2关于RT-PCR实验

2.4.3关于产前诊断的伦理思考

2.5总结与展望

第3章孕妇外周血和尿样中游离胎儿DNA检测方法的初步研究

3.1 实验材料和试剂

3.2 实验方法

3.3实验结果

3.4讨论

3.5总结与展望

参考文献

发表的论文

致谢