类脂蛋白沉积症一家系的ECM1基因突变研究

摘要

类脂蛋白沉积症(lipoidproteinosis,LP)，又称为皮肤粘膜透明变性，由Urbach和Wiethe于1929年首次报道，是一种罕见的常染色体隐性遗传病。临床表现以声音嘶哑、眼睑串珠状半透明丘疹、皮肤粘膜浸润增厚、颅内钙化等为主要特征，严重时可导致患者窒息死亡。2002年，Hamada等通过对6个不同国家的LP家系进行基因连锁分析，首次将其定位于染色体1q21，并进一步证明LP是由位于染色体1q21的细胞外基质蛋白1(extracellularmatrixprotein1，ECM1)基因突变所致。之后，Hamada等又对另外10个LP家系进行了研究，发现一般每个家系拥有独特的ECM1基因突变位点，只有一个突变位点(507delT)出现在3个不同的家系中。这些突变包括无义突变、错义突变、框移突变，主要集中在ECM1基因的第6和第7外显子上，大部分患者的突变为纯合子，只有2个家系的患者为遗传复合体。 ECM1是一种糖蛋白，目前功能尚不十分明确，文献报道可能与表皮细胞分化、真表皮连接、血管内皮细胞增生及骨生成等有关。它的特点为含有典型的CC-(X7-10)-C结构，这种结构还存在于血清白蛋白中，可形成双环，在蛋白与蛋白的连接上起重要作用。最近的一项研究表明ECM1与基底膜蛋白聚糖相连接，而基底膜蛋白聚糖又与纤连蛋白、层粘蛋白、Ⅳ型胶原、血小板生长因子7及成纤维细胞生长因子等真皮中重要的蛋白连接，因此推测ECM1的减少或缺失将导致这种蛋白网络的紊乱，从而影响这些蛋白的功能，导致真皮结构发生异常而发病。人ECM1共有3种不同的剪接异构体ECM1a、ECM1b和ECM1c，ECM1基因不同外显子的突变，可导致不同的剪接异构体缺失，这与疾病严重程度有一定关系。ECM1单克隆抗体免疫组化实验证实，患者皮肤标本中的ECM1蛋白表达量远少于正常人，甚至缺失。 目前，国外文献中约有250多例LP的病例报告，国内文献仅有5例该病的病例报告，尚无LP基因方面的研究。该课题对汉族一非近亲结婚的LP家系进行基因突变的研究，有助于彻底阐明其病变的分子机制，并为将来开展的基因诊断、产前诊断及基因治疗等提供理论依据。 研究的目的: (1)寻找该LP家系ECM1基因突变位点。 (2)分析该LP家系ECM1基因突变的遗传情况。 (3)探讨该LP家系临床表现、基因突变的特点，初步观察基因型-表型之间关系。 方法: 获得知情同意后，抽取先证者，先证者父母、子女，先证者同胞及其子女的外周血常规抗凝，采用改良的酚、氯仿抽提方法提取基因组DNA；采用PCR方法扩增出ECM1基因的11个外显子，凝胶电泳检测PCR结果；用PCR产物纯化试剂盒纯化PCR产物；对纯化后的PCR产物进行测序反应后，应用DNA测序仪进行双向测序，直接检测ECM1基因存在的突变；正常对照组取自复旦大学遗传所保存的30份正常汉人基因组DNA样品。 结果:(1)直接测序发现患者为遗传复合体，ECM1的两个等位基因分别存在错义突变位点和无义突变位点。其中错义突变是ECM1基因的第6外显子中第220位密码子TGC突变为GGC，导致半胱氨酸(C)突变为甘氨酸(G)，命名为C220G。无义突变是第10外显子中的第476位密码子CGA突变为TGA，即精氨酸为终止密码子代替，导致蛋白翻译的提前结束，命名为R476X。所有突变位点均由双向测序证实。在30个正常汉人的ECM1基因中未发现有突变;(2)患者父亲为C220G突变的携带者，而母亲为R476X突变的携带者，患者子女、同胞及同胞子女中大部分为C220G突变或R476X突变的携带者。 结论:该LP家系存在新的ECM1基因突变位点(C220G/R476X)，患者为遗传复合体；其中一个等位基因的突变位点(C220G)来源于父亲，而另一个等位基因的突变位点(R476X)来源于母亲；患者的子女、同胞及同胞子女中绝大多数为其中一种突变的携带者；该家系的基因突变对ECM1基因的3个不同剪接异构体功能均有影响，因此患者临床表现较严重。

目录

研究生导师及课题指导小组简介

学位论文独创性声明及知识产权权属声明

主要符号表

前言

材料与方法

结果

讨论

小结

参考文献

附件1

附件2

附件3

附件4

附件5

文献综述

光与痤疮治疗

类脂蛋白沉积症研究进展

攻读学位期间的研究成果

致谢