论文一：V型并指（趾）小鼠模型建立及形态学分析；论文二：成骨不全症致病突变谱研究

摘要

第一部分、Ⅴ型并指（趾）小鼠模型的建立及形态学分析
　　并指是一种因肢端发育期间相邻的手指和/或脚趾间的连接无法正常分离，而引起的肢端畸形。并指是一种最常见的遗传性肢端畸形，新生儿中的发病率为0.30‰～1‰。其中Ⅴ型并指患者手部畸形特征表现为4-5掌骨融合，其它主要表现为2-5指尺侧偏位及远节指骨短小、3-4或4-5并指、第5指短小或弯曲、屈指和中远指节间关节褶消失;足部畸形共同表现为:趾骨外翻，跖骨内翻，第1趾（跖）骨粗大，第2-5趾（跖）骨发育不良，第5趾（跖）骨短。Ⅴ型并指呈常染色体显性遗传，在本课题组的早期工作中，曾在一个中国人Ⅴ型并指大家系中发现了HOXD13基因内的一个错义突变。在这个Ⅴ型并指家系中，所有患者存在HOXD13基因内错义突变c.950A＞G(Q317R);该突变位于HOXD13蛋白的同源结构域(Homeobox domain，HD)内，导致HD第50位的谷氨酰胺变为精氨酸。体外实验表明该突变导致其与DNA特异性结合能力的下降。HOXD13是同源盒转录因子家族（HOX基因家族）的重要成员之一，在脊椎动物胚胎发育的模式形成中具有重要作用。本研究在前期工作的基础上以HOXD13基因突变Q50R为切入点，借助TALEN（转录激活因子样效应物核酸酶）技术构建Hoxd13Q50R突变体小鼠模型，拟通过对模型小鼠进行表型分析及分子生物学分析，明确Hoxd13基因突变与肢端畸形的相关性，阐明Ⅴ型SD的致病机制。目前，外观观察和骨骼CT结果显示Hoxd13Q50R杂合、纯合突变小鼠肢端外形和骨骼形态均有明显畸形，说明HOXD13基因内HD-Q50R突变是导致人Ⅴ型并指（趾）的致病原因。
　　第二部分、成骨不全症致病突变谱研究
　　成骨不全症俗称脆骨病。成骨不全患者的骨骼较脆弱易骨折，但表型的严重性有显著差异。成骨不全还具有骨骼畸形、牙本质发育不全、耳聋及浅灰色或蓝色巩膜等表型。目前，已知的成骨不全症致病基因共有十三种，90％以上的OI患者由编码Ⅰ型胶原的COL1A1和COL1A2的杂合突变引起。剩下患者可能的致病原因有:某些基因中的致病改变引起了骨骼过度矿化或矿化不足，或影响了Ⅰ型胶原的转录后修饰、折叠、分泌、加工，还有可能是因成骨细胞发育有关的基因出现了致病改变。本研究中综合运用PCR-DNA测序、二代测序、多重连接探针扩增技术(multiplexligation-dependent probe amplification，MLPA)对成骨不全症致病基因进行突变研究。酚/氯仿法提取先证者、家系成员外周全血基因组DNA，二代测序或PCR扩增COL1A/A2编码区及外显子/内含子交界区，PCR产物进行sanger测序。对于未发现突变的患者考虑拷贝数变异，利用MLPA技术(P271/P272)对COL1A1/A2进行重复和缺失突变筛查。最后，对COL1A1/A2也未检测到拷贝数变异的患者，对成骨不全隐性致病基因进行PCR-sanger测序筛查突变。本研究中，我们共在200例成骨不全症家系中，检出COL1A1/A2点突变及微缺失突变132例（COL1A1突变78例，COL1A2突变54例），其中通过二代测序方法筛查出突变46例，PCR-sanger测序法筛查出突变84例。突变类型多为以甘氨酸突变为主的错义突变、无义突变和剪接位点突变。利用MLPA技术发现大片段缺失突变两例。隐性基因WNT1中发现c.397G＞A(Ala133Thr)/c.677C＞T(Ser226Leu)复合杂合突变一个。运用多种技术构建成骨不全症筛查平台，能有效提高成骨不全症致病突变检出率，实验结果丰富了中国人成骨不全症突变谱。

目录

摘要

第一部分 V型并指(趾)小鼠模型的建立及形态学分析

一、前言

二、材料与方法

1．实验材料

三、结果

1．F0代阳性突变鼠的鉴定结果

2．F1代小鼠测序结果分析

3．F0代小鼠Hoxd13同源基因脱靶效应的排除结果

4．表型分析

四、讨论

五、小结

参考文献

第二部分：成骨不全症致病突变谱研究

一、前言

二、材料与方法

1．实验材料

2．实验方法

三、实验结果

1．COL1A1／COL1A2测序结果分析

2．MLPA筛查COL1A1和COL1A2拷贝数变异结果

3．成骨不全症隐性基因测序结果分析

四、讨论

五、小结

参考文献

致谢

附录

非Ⅰ型胶原成骨不全症致病基因综述

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