秦炜[1]2003年在《遗传性痉挛性截瘫家系的基因定位与突变检测》文中研究指明遗传性痉挛性截瘫是一组以脊髓椎体束退行性病变为主的疾病，临床上以进行性步态改变，下肢肌张力增高及腱反射亢进，出现病理反射为主要特征，部分病人最终失去行走功能。在遗传学上，遗传性痉挛性截瘫代表一组遗传异质性很强的疾病。据其传递特征可分为常染色体显性、隐性及X连锁。应用连锁分析，定位克隆技术，国外同行已将这叁种类型（每型又含单纯型及复合型2类）定位于21个染色体位点，其基因组数据库代号分别为SPG1～SPG21，但其中只有7个基因已被克隆。分别为引起X连锁的基因PLP，LICAM，引起常染色体隐性遗传的Paraplegin，Spartin，和引起常染色体显性遗传的Atlastin，Spastin，KIF5A，（SPG13, 即HSP60是否为致病基因仍有争议）。由于本病特有的高度遗传异质性及理论上可致本病的蛋白质繁多，因此国际同行一致认为还有其他位点/致病基因存在，这一点已被有的家系不连锁到任何已知染色体位点所证实。本研究中我们对叁个遗传性痉挛性截瘫的家系进行了研究。第一个家系被定位于15q11.2-12 (最大Lod值 4.55; 重组率Θ=0.00)，单倍型分析区间为从D15s97到着丝粒末端9.85cM范围内，证明了在中国人群中存在已知的SPG6遗传位点。第二个家系被定位于1p21.3-31.2区域(最大Lod值2.62; 重组率Θ=0.00)，区间为D1s2865到D1s2753之间9.08cM范围内。通过文献检索证明这是痉挛性截瘫一新的致病遗传位点。第叁个家系被定位于2p22-21，并且首次在中国人群中发现了SPG4基因第11外显子上一新的GG插入导致的致病突变。这些结果不仅为进一步摸清我国本病的致病基因种类及突变类型，也为进一步克隆SPG基因提供了非常重要的线索和条件，同时也朝着找寻本病的预防及治疗途径向前迈进了一步。
刘世国[2]2008年在《遗传性痉挛性截瘫致病基因定位及其REEP1和ZFYVE27基因功能的初步研究》文中进行了进一步梳理第一部分:遗传性痉挛性截瘫家系的基因定位与突变分析研究背景:遗传性痉挛性截瘫(Hereditary Spastic Paraplegias,HSP)是一组上运动神经变性疾病,其特点是下肢渐进性的痉挛,是由皮质脊髓束运动轴突变性和发育异常引起的。按临床表现可分为单纯型和复杂型,单纯型只表现为进行性双下肢肌张力增高和无力,合并脊髓外损害,如肌肉萎缩、精神发育迟滞、共济失调、多发性神经病、视神经萎缩、视网膜色素变性、耳聋、锥体外系等症状的称为复杂型。按遗传方式分为常染色体显性遗传(ADHSP)、常染色体隐性遗传(ARHSP)X连锁隐性遗传(XRHSP)。遗传性痉挛性截瘫具有很强的异质性,到目前为止,虽然已发现33个HSP疾病基因相关位点,但是只有其中15个疾病基因已被克隆。研究目的:研究来自山东5个ADHSP和ARHSP家系,进行致病基因定位和突变筛查,并且分析各型HSP家系基因型和表型的关系,研究方法:利用等位基因共享分析、全基因组扫描、连锁分析、定位候选克隆策略,进行致病基因定位与突变筛选。对家系1全部6个患者,家系2的2个患者,进行临床表型分析,电生理和脊髓与大脑的MR的扫描。研究结果:1.在家系1中,连锁分析显示微卫星分子标记D15S817和D15S541与致病基因成立连锁关系,定位于SPG6(NIPA1基因)。突变筛查发现NIPA1基因第3外显子第316位碱基野生型G突变成C(G→C),造成106号密码子由Gly→Arg。神经电生理检查显示了大多数患者运动神经的胫神经和腓总神经的混合肌肉动作电位(CMAP)波幅下降。胫神经感觉神经动作电位(SNAP)大多数没有引出。所有患者MEP显示了胫前肌(AT)和第一趾骨间肌(FMI)的中枢运动传导时间(CMCT)或者没有引出,或者明显延长。脊髓MRI显示了脊髓呈不同程度萎缩,相应脊髓节段灰白质分界显示清楚,横轴位T2WI上灰质呈边界清楚、左右对称的点状或点片状高信号,矢状位上表现为连续纵行的条状高信号。灰白质均受累,蛛网膜下腔扩大。2.在家系2中,连锁分析显示微卫星分子标记D2S2951与D2S2333与致病基因成立连锁关系,定位于SPG31(REEP1基因)。突变筛查发现REEP1基因第5外显子受体位第417+1位碱基由野生型G突变成A的剪接位点新突变。神经电生理检查显示了右腓总神经的CMAP波幅下降。运动诱发电位(MEP)显示了AT和FMI的CMCT明显延长。MR显示了胸髓从T1到T10均呈不同程度的萎缩,但脊髓内未见明显异常信号。3.在家系3中,根据等位基因共享和突变筛选的方法,发现SPAST基因第8外显子1168位碱基,由野生型A突变成G,使386号密码子由蛋氨酸变为缬氨酸。4.在家系4中,根据等位基因共享分析和全基因组扫描和连锁分析的方法,把该家系定位于SPG19(9q33.1-9q34.11),与已知的SPGl9位点相比,缩小了定位区域,为克隆SPG19的候选基因缩小了范围。5.在家系5中,根据等位基因共享分析的方法和连锁分析的方法,排除了已知的单纯型的ARHSP的全部疾病位点,为找到导致该家系的致病基因缩小了范围。结论:1.我们的结果支持了NIPA1,REEP1,SPAST基因突变可以引起ADHSP,进一步证明了HSP遗传异质性。2.阐述了在SPG6,SPG31,SPG4中基因型和表型的关系,丰富HSP致病基因的突变谱。我们的结果提示了电生理技术和MRI可做为一些SPG亚型的早期诊断指标。3.通过全基因组扫描,把一个ADHSP家系定位于SPG19,在中国的HSP家系中首次发现了该致病位点,并且缩小了候选基因的区域,为发现克隆SPG19候选致病基因提供基础。4.根据等位基因共享和连锁分析的方法,在一个ARHSP中,排除了已知的单纯型ARHSP的全部疾病位点,为发现新ARHSP疾病位点提供基础。第二部分:REEP1和ZFYVE27基因功能的初步研究研究目的:遗传性痉挛性截瘫是一组上运动神经变性疾病,其特点是下肢渐进性的痉挛,是由皮质脊髓束运动轴突变性和发育异常引起的。SPG31(REEP1)和SPG33(ZFYVE27)基因突变可引起常染色体显性遗传的遗传性痉挛性截瘫。利用斑马鱼为动物模型,研究reepl和zfyve27在斑马鱼胚胎发育中的作用,用morpholino knock down reepl和zfyve27构建斑马鱼的截瘫模型,对遗传性痉挛性截瘫发病机制做初步探讨,为研究遗传性痉挛性截瘫发病机制提供了基础。研究方法:1.斑马鱼reepl和zfyve27基因的克隆。2.mRNA原位杂交和RT-PCR方法确定了斑马鱼胚胎发育中的reepl和zfyve27的时空表达方式。3.设计morpholino-靶向反义寡核苷酸,通过显微注射技术导入受精卵联合运用显微镜检术和RT-PCR技术证实了reepl和zfyve27 morpholino的特异性和在体内功效。观察morpholino knockdown后是否引起的表型缺陷。研究结果:1.RT-PCR结果表明reepl基因在1细胞期有表达;合子基因从体节期开始表达之后逐渐增加,24～30hpf时持续高表达,此后表达水平适中,至5dpf时有所回升。zfyve27在1细胞期表达水平高,之后递减至50%外包期回升,至bud期又有高水平表达;之后递减,从14体节期至4dpf内表达水平适中且稳定,5dpf表达量有所回升。2.原位杂交的显示reepl基因在体节期时表达于肌节中,24hpf时可见高表达;之后逐渐由体节转移至脑部组织,2dpf时体节中还有少量表达;5dpf时该基因在脑部组织和脊索中有表达,存体节中无明显表达。zfyve27从lcell至体节期一直为泛表达,24hpf除脊索外均有表达,之后表达部位逐渐集中在头部和内胚层,5dpf表达在头部神经组织、内胚层器官、脊索。3.reepl和zfyve27 morpholino knock down后均显示了围心腔扩大,尾部卷曲,严重得损害了斑马鱼正常游动的能力的表型,整个表型按照严重程度主要分为叁类。正常,畸形(尾巴轻微卷曲和严重卷曲),死亡。表型明显3dpf时,野生型斑马鱼尾巴是直的,注射reepl morpholino显示在339条鱼中,有165条(48.67%)出现畸形(尾巴轻微卷曲和严重卷曲),77(22.71%)死亡。注射zfyve27 morpholino显示在233条鱼中,有108条(46.35%)出现畸形,26(11.16%)死亡。注射morpholino鱼与注射controlmorpholino鱼相比表型组分布有明显的差别(P＜0.001)。4.免疫组化用抗TUBLIN染色分析胚胎生长轴突,我们发现脊髓运动神经元发育不正常。注射zfyve27 morpholino的,运动神经元轴突短和不正常的分支,脊髓神经元之间的结构也不同,这说明缺少zfyve27基因似乎妨碍轴突的生长。结论:1.reepl在斑马鱼胚胎发育过程中,其合子基因体节期开始表达,24～30hpf时持续高表达,此后表达水平适中,至5dpf时有所回升,原位杂交显示reepl基因在从体节期到24hpf主要在肌节中表达;之后逐渐由体节转移至脑部组织,5dpf时该基因在脑部组织和脊索中有表达,在体节中无明显表达。reepl特异性的时空表达pattern说明了reepl在斑马鱼胚胎发育过程中可能起重要的作用。2.zfyve27从1细胞期表达水平高,之后递减。至50%外包期表达回升,至4dpf内表达水平适中且稳定,5dpf表达量有所回升。原位杂交显示zfyve27从lcell至体节期一直为泛表达,24hpf除脊索外均有表达,之后表达部位逐渐集中在头部和内胚层,5dpf表达在头部神经组织、内胚层器官、脊索。zfyve27特异性的时空表达pattern说明了zfyve27在斑马鱼胚胎发育过程中可能起重要的作用。3.reepl和zfyve27 morpholino knockdown产生了斑马鱼运动神经元发育不正常,尾部卷曲,游动能力受损的表型。我们的结果说明了reepl和zfyve27是促进轴突生长发育所必需。4.我们首次用reepl和zfyve27 morpholino knockdown构建了斑马鱼的截瘫模型。这种疾病表型为系统详细地分析遗传性痉挛性截瘫的病理机制奠定基础。
田勇, 黄尚志[3]2000年在《遗传性痉挛性截瘫的遗传学研究进展》文中认为遗传性痉挛性截瘫是一种遗传学上很受关注的神经性遗传疾病 ,在遗传学和临床表现上都有很强的异质性。本文综述了遗传性痉挛性截瘫的分类和遗传特点 ;按遗传特点的不同对各种类型的痉挛性截瘫及其相关基因的研究进展进行了全面总结 ;并对其研究意义及前景作了展望
赵国华[4]2003年在《遗传性痉挛性截瘫的临床特征与spastin基因突变分析》文中研究说明第一部分 遗传性痉挛性截瘫的临床特征 背景 遗传性痉挛性截瘫(hereditary spastic paraplegia，HSP或SPG)是一种神经系统遗传病，呈常染色体显性遗传(autosomal dominant，AD)、常染色体隐性遗传(autosomal recessive，AR)和X-连锁隐性遗传(X-linked recessive，XR)，其中以AD遗传最为常见。随着分子遗传学的发展，已经定位19个HSP疾病基因位点。HSP临床表现为进行性双下肢肌张力增高和无力，患病率为2.0/10万-9.6/10万。按临床表现不同，HSP可分为单纯型和复杂型：单纯型只表现为进行性双下肢肌张力增高和无力，可合并有小便功能障碍；而复杂型除脊髓症状外，还可合并脊髓外损害表现如精神发育迟滞、痴呆、锥体外系病变、共济失调、视神经萎缩、视网膜色素变性、耳聋、肌肉萎缩、多发性神经病等症状。因为，HSP是一组具有明显临床和遗传异质性的疾病，临床诊断和分型有一定的困难。 目的 探讨遗传性痉挛性截瘫的临床特征，进一步提高对HSP的临床认识。 方法 对1988年-2001年收集的来自全国56个家族的77例遗传性痉挛性截瘫患者临床资料进行回顾性分析。 结果 本组HSP患者男女比例为1.75：1，发病年龄2-51岁，平均18.2岁，20岁以前发病占77.6％。系谱分析发现，56个家族中有家族史者为42个(占75％)，散发病例14个(占25％)，其中42个有家族史的家系中呈常染色体显性遗传的家系27个(占64.3％)，常染色体隐性遗传家系15个(35.7％，其中父母为近亲结婚家系10个)。 本组HSP患者大多数起病形式为缓慢进展的双下肢僵硬无力，欠灵活，行走费力，行走不稳＊ 床主要症状和体征表现为：双下肢肌力下降占58．4％，肌张力增高占90．9％，腥反射亢进占93．5％，巴氏征阳性占88．3％，踝阵挛占70．l％，骸阵挛占29．9％；双上肢肌力下降占9．1％，肌张力增高占15石％，臃反射亢进占36．4％，Ho迁b缸m征阳性占29．9％；小便功能障碍占27．3％；剪刀样步态占93．5％；其他症状和体征有：智力下降占26刀％，锥体外系症状占9．l％，共济失调占 sl．9％，肌萎缩占 16．9％，深感觉减退占 18．2％，浅感觉减退占7．8％，骨骼畸形占 15．6％，鱼鳞病占 3．9％。77例 HSP患者中，单纯型19例（24．7％），复杂型58例（7．3％）。 本组 HSP患者中，肌电图检查 18例，神经源性损害 9例，主要表现为神经传导速度减慢，运动时限增宽；体感诱发电位③SEP）检查12例，6例有异常，主要表现为体感通路中枢段传导速度明显减慢。胸段MRI检查13例，发现胸段脊髓萎缩5例；头颅MRI检查28例，发现朕氏体发育不良5例，小脑萎缩3例，大脑萎缩1例。 本组HSP患者中，有5例遗传性痉挛性截瘫伴脐氏体发育不良 （heredl帅 Spastic p卿legia ih thin corpus callosm，HSP－TCC）患者，于 10上0岁发病，呈常染色体隐性遗传或散发病例，临床表现为双下肢痉挛、无力，键反射亢进，巴氏征阳性，痉挛步态，智能低下，头颅Mi显示脐脏体细薄。 结论 门）本组遗传性痉挛性截瘫患者多见于青少年发病，男性较女性多见，复杂型较单纯型多见，脊髓外损害表现以共济失调最为多见，胸段MRI可见胸髓萎缩，遗传方式以常染色体显性遗传多见，近亲结婚使常染色体隐性遗传患者增多。 Q）本组遗传性痉挛性截瘫伴脐脏体发育不良患者的主要临床特征为青少年起病的痉挛性截瘫、智能低下，头颅MAI显示脐眠体细薄，符合常染色体隐性遗传。
赵坤[5]2009年在《遗传性痉挛性截瘫患者致病基因突变特征及其与临床表型的关系》文中研究表明目的筛查并分析1996年至2008年我院神经内科所收集的来自全国的24例遗传性痉挛性截瘫(HSP)家系的先证者和32例散发性HSP患者spastin、atlastin、NIPA1和REEP1基因的突变,了解中国人这四个基因的突变特点和基因型-表型关系,为该病的基因诊断奠定基础。进一步对以上患者行MJD基因的筛查研究,明确是否存在MJD的痉挛性截瘫亚型。方法联合应用变性高效液相色谱分析(DHPLC)和DNA序列分析方法对以上HSP患者的gDNA进行spastin、atlastin和NIPA1基因的突变筛查,并对24例HSP家系的先证者进一步直接测序行以上3个基因的DNA序列分析;另外直接应用测序方法筛查以上全部患者的REEP1基因突变。采用PCR扩增后产物分别进行2%琼脂糖凝胶电泳和变性聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电泳的方法检测上述患者的MJD基因,条带异常的行测序证实。结果在1个AD-HSP家系中发现1个位于spastin基因上的1616+1g→t杂合突变,是一个新型突变;未发现atlastin基因突变;在1个AD-HSP家系中发现1个位于NIPA1基因上的c.316G＞A杂合突变,是一个已知突变;未发现SPG31基因突变。此外,我们还发现8种spastin基因多态、10种atlastin基因多态、1种NIPA1基因多态,还有5种REEP1基因多态。另外我们发现4个家系存在MJD基因变异,大片段CAG重复数分别为80/28、86/28、83/33和76/29。结论(1)首次在国内外报道spastin基因上的1616+1g→t杂合突变。(2)提示atlastin基因型在中国人中可能少见,其突变频率可能存在一定的种族差异。(3)报道NIPA1基因上的已知杂合突变c.316G＞A,提示为一突变热点;NIPA1基因型在中国人中可能少见,其突变频率与国外报道的基本一致。(4)首次在国内开展REEP1基因突变分析,提示REEP1基因型在中国人中可能少见,其突变频率可能存在一定的种族差异。(5)发现了以上4个基因的大量多态,丰富了其多态库;但突变在本组HSP患者中较少见,需要继续筛查HSP的其他基因。(6) 4例临床诊断HSP的患者通过基因诊断可以确诊为MJD,证实了HSP和SCAs临床表现的复杂性和基因诊断的意义。(7) DHPLC结合DNA序列分析是一种有效、经济的筛查突变的方法。
龚梦妮[6]2013年在《遗传性痉挛性截瘫伴胼胝体变薄一家系临床特点及基因突变分析》文中研究指明目的：对一遗传性家族性痉挛性截瘫伴胼胝体发育不良（Hereditary spasticparaplegia with a thin corpus callosum, SPG-TCC）6例大家系进行聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)技术并结合DNA序列分析方法检测该家系的SPG1、SPG11、SPG15、SPG18、SPG21、SPG47基因的突变情况，探讨此大家系的临床特点及其与这些基因突变的关系。方法：对该家系进行全面的临床检查，总结所有患者临床特点，并应用聚合酶链反应(PCR)技术结合DNA序列分析方法，检测此家系上述6个基因的突变情况。结果：未发现SPG1、SPG11、SPG15、SPG18、SPG21、SPG47基因突变；SPG15上发现一已验证的基因多态(C.5672A>G P.N1810S)；SPG1上发现两种新基因多态（C.1267C>G P.Q423E，C.2331T>G P.Y810D）结论：该家系患者具有典型的SPG-TCC临床表现，并非SPG1，SPG11，SPG15，SPG18，SPG21，SPG47基因外显子突变所致,需要继续筛查其他基因；在6个候选基因中检测到1种以往已验证过的基因多态c.5672A>G p.N1891S及两种新发现多态C.1267C>G P.Q423E，C.2331T>G P.Y810D；此家系患者不仅具有SPG-TCC典型的临床症状和体征，而且还伴有明显脱发的特点。
林鹏飞, 刘奇迹, 李际胜, 焉传祝, 杨万岭[7]2008年在《一新的常染色体显性遗传性痉挛性截瘫基因定位于3q24-q26》文中研究指明遗传性痉挛性截瘫(hereditary spastic paraplegia,HSP)是一类由神经轴突变性导致的运动失调性神经遗传病。HSP 可以根据临床症状分为单纯型和复杂型两类,前者是指进行性下肢痉挛无力,可同时伴有膀胱功能障碍和下肢震动觉损伤;复杂型是指除上述症状外还合并不同程度其它病变,如共济失调、视神经萎缩、视网膜色素变性、肌萎缩、耳聋、智力低下等;而且 HSP 患者的表型变异很大。分子遗传学研究表明,HSP 具有高度的遗传异质性, 其遗传方式可以是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和 X 连锁遗传。到目前为止,已定位的 HSP 基因位点有38个,分离得到了19个 HSP 致病基因,其中 spastin(SPG4),atlastin (SPG3A),NIPA1(SPG6),KIAA0196(SP68),KIF5A(SPG10),HSP60(SPG13),REEP1(SPG31), 和 ZFYVE27(SPG33)基因突变引起常染色体显性 HSP。我们近期收集到一个 HSP 大家系,家系中共有22名患者,分布在四代,遗传方式为常染色体显性遗传;临床分析发现患者主要表现为进行性下肢痉挛性无力。发病年龄在30-50之间不等,临床症状轻重差异较大,患者不伴有其它症状和病变,为单纯型 HSP。为定位该家系致病基因,我们首先采用基因内或与致病基因紧密连锁的多态位点对12个已知的常染色体显性 HSP 基因位点进行了分析,发现12个位点的 LOD 得分均小于-3,排除了 SPG3A,SPG4,SPG6,SPG8,SPG10,SPG12,SPG13,SPG17, SPG19,SPG29,SPG31,和 SPG33等12个位点为该家系致病基因位点,提示该家系可能为一新的致病基因位点。为此,我们对该家系进行了全基因组扫查,发现位于3号染色体上的 D3S1744与致病基因紧密连锁,两点 LOD 得分为4.2。对 D3S1744位点两侧的9个多态位点分析发现,其中6个位点的 LOD 得分大于3,最大 LOD 得分为5.07.单体型和重组分析将该致病基因位点定位于3q24-26上 D3S2326和 D3S3053之间的22cM 区域,该位点命名为 SPG42。对候选区域5个候选基因进行突变分析,未检测到导致疾病的基因突变,排除了 PFN2,SCHIP1, SLITRK3,MYNN,CLDN11 基因为该家系致病基因。SPG42位点的定位不仅有助于分离新的 HSP 致病基因,而且有助于遗传咨询。
任志军, 唐北沙[8]2005年在《遗传性痉挛性截瘫认知功能损害的研究进展》文中提出遗传性痉挛性截瘫(HSP或SPG)是一组具有明显临床异质性和遗传异质性的神经系统遗传病。按临床表现可分为单纯型和复杂型,单纯型以进行性痉挛性下肢瘫痪为特征[1,2],复杂型尚伴有其他临床表现,包括认知功能损害(精神发育迟滞、智能减退、痴呆等)、癫疒间、共
张进进, 吴士文[9]2014年在《散发性遗传性痉挛性截瘫8型一例并文献复习》文中研究指明遗传性痉挛性截瘫(hereditary spastic paraplegia,HSP),又称Strümpell-Lorrain病,是一种比较少见的家族遗传性变性病。本院2013-08收治1例散发性HSP,根据基因检测结果,致病基因定位在SPG8的位点,即KIAA0196基因,且在KIAA0196基因发现c.711+3>A杂合剪切变异。本文结合国内外相关文献复习总结HSP的临床特征、分型及致病基因特点。1病例报告患者男,24岁,汉族,未婚,工人。因"进行性行走姿势异常3年余,加重1年半"于2013-08入院。患
冯亚佩[10]2013年在《两个神经系统遗传病家系致病基因的分子遗传学研究》文中进行了进一步梳理神经系统遗传病是由于生殖细胞或受精卵遗传物质的数量、结构或功能改变,使发育的个体出现以神经功能缺损为主要临床表现的疾病。神经系统遗传性疾病是人类所有遗传性疾病中非常重要的一类,也是神经系统疾病和医学遗传学的重要组成部分,在所发现的遗传性疾病中约占半数以上。神经系统遗传病病种繁多,而且大都具有家族性和终身性的特点,但是不少疾病的病因和发病机制尚未阐明。有研究表明,神经系统遗传病可在任何年龄发病,但是大多数神经系统遗传病的发病年龄在30岁之前。目前大多数神经系统遗传病尚无有效的治疗方法,致畸、致残及致死率高,危害极大且预后不良,严重影响患者的生活质量。大多数遗传病仍主要以预防为主,因此,做好遗传咨询、产前诊断,预防患儿的出生就变得尤为重要。近年来,随着人类基因组草图的完成,神经系统遗传病在致病基因定位、克隆、基因及基因产物诊断和治疗等方面取得了突破,为神经遗传病的研究提供了更多方法和途径。腓骨肌萎缩症又称Charcot-Marie-Tooth病(CMT),也被叫做遗传性运动感觉周围神经病,是一组遗传异质性极强的周围神经系统遗传病。该组疾病是遗传性周围神经病最常见的类型,发病率为1/2500。腓骨肌萎缩症属于累及神经轴索和髓鞘的神经遗传病,病理改变以神经轴索的脱髓鞘和变性为主。遗传性痉挛性截瘫(Hereditary spastic paraplegias, HSPs)是一组具有明显临床及遗传异质性的神经系统遗传病,临床上以进行性的双下肢肌张力增高、肌无力和剪刀步态为主要特征,发病率为2-10/10万。遗传性痉挛性截瘫与腓骨肌萎缩症类似,两者同属于累及神经轴索的神经系统遗传病。其病理改变以上运动神经元的轴索变性和脱髓鞘为主,主要累及脊髓内长的上、下行纤维束(皮质脊髓束及背束),尤其是纤维束的远端。二者的区别在于遗传性痉挛性截瘫主要累及的是上运动神经元的轴索,而腓骨肌萎缩症主要累及下运动神经元的轴索,同时感觉神经也不同程度地受累。遗传性痉挛性截瘫和腓骨肌萎缩症在发病机制上存在着交叉重迭,因此,研究这两种疾病的发病机制对于理解神经轴索正常功能的维持具有极其重要的意义。在本研究中,我们利用在山东采集到的两个家系,对上述两种神经遗传病进行了分子遗传学的研究,检测了相关的致病基因并鉴定了突变类型。相关致病基因的鉴定和分离,为揭示上述疾病的发病机制奠定了基础。同时,还为两家系下一步的遗传咨询及产前诊断提供了保障,从而在一定程度上预防患儿出生,达到提高人口素质的目的。第一部分 一X连锁腓骨肌萎缩症家系致病基因的突变分析腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Tooth disease, CMT)也被叫做遗传性运动感觉周围神经病((?)lereditary motor and sensory neuropathies,HMSN),是一组遗传异质性极高的周围神经系统受累的神经遗传病,其临床表现呈缓慢进展地上、下肢远端肌肉的进行性肌无力和萎缩,尤以双下肢远端的肌肉受累较重：足部肌肉萎缩可见爪形足、内翻马蹄足、垂足等畸形；病情严重者可见小腿和大腿下1/3肌萎缩而呈现典型的“鹤腿”样或倒立的香槟酒瓶状畸形,伴有肢体远端不同程度的感觉障碍和腱反射减弱或消失,少数患者出现可逆性或持久性的中枢神经系统受累。该病的发病率为1/2500,遗传方式可为常染色体显性遗传(AD)、常染色体隐性遗传(AR)、X连锁显性遗传(XD)或X连锁隐性遗传(XR)。患者发病较早,大多数忠者在20岁以前发病。根据腓骨肌萎缩症的病理和电生理特点,将其分为两型：Ⅰ型(脱髓鞘型)和Ⅱ型(轴索型)。Ⅰ型(脱髓鞘型),即CMT1,病理改变以周围神经脱髓鞘为主,表现为节段性脱髓鞘和髓鞘再生、施旺细胞增生形成“洋葱球”样改变；神经传导速度下降明显,正中神经运动传导速度(median motor nerve conduction velocity, MNCV)<38米/秒(m/s)；Ⅱ型(轴索型),即CMT2,病理改变以周围神经轴索变性为主；神经传导速度正常或者接近正常≥38m/s。另有研究表明,部分CMT家系患者的MNCV在25-45m/s之间,称之为中间型CMT (CMTDI)。CMT1A是常染色体显性遗传的Charcot-Marie-Tooth病最为常见的类型,占CMT患者的40%-50%,PMP22是其致病基因。PMP22基因编码一种髓鞘蛋白,该基因的重复突变是导致CMT1A最常见、最主要的致病原因,此外少数为点突变。X连锁的Charcot-Marie-Tooth病(CMTX)在CMT患者中占到了10%-20%；其中,90%以上的CMTX,即CMTX1型,是由GJB1基因突变所致的。GJB1基因位于Xq13.1,编码一种32KD的间隙连接蛋白CONNEXIN32,组成间隙连接通道介导相邻细胞间的离子、小分子营养物质交换及信号分子传递,该蛋白在周围神经的施旺细胞和中枢神经的少突胶质细胞中均有表达。我们在山东省发现了一个含有5代的CMT家系,家系中共有12名成员有症状且均为男性,该家系无男传男现象,女性携带者没有症状,初步考虑该家系患者为CMTX型。我们对该家系进行了临床分析、相关辅助检查,并采集了14人的DNA样本。随后,我们利用候选基因克隆的分析方法,首先对GJB1基因全部编码序列进行了扩增及sanger测序,发现该家系的突变基因为GJB1基因,该基因的c.614A>G(p.Asn205Ser)突变国外已有报道但国内尚未见报道。该错义突变使碱基发生转换(c.614A>G)并导致第205位的氨基酸由天冬酰胺变为丝氨酸。生物信息学分析提示该突变造成了CX32蛋白功能异常。该突变的发现,使给该家系提供遗传咨询与产前诊断服务成为可能。第二部分一常染色体显性遗传性痉挛性截瘫家系致病基因的鉴定我们在山东威海地区发现了一个遗传性痉挛性截瘫的大家系。该家系共有四代,其中包括4名患者。家系中的患者具有遗传性痉挛性截瘫的典型症状,发病年龄均为45岁左右。该家系中男女均有发病,女性患者多于男性。家系中连续几代均有发病患者,且存在无症状携带者。通过系谱分析,我们考虑该遗传性痉挛性截瘫家系的遗传方式为最常见的常染色体显性遗传。经详细的临床调查,该遗传性痉挛性截瘫家系的临床特点总结如下：①患者均发病较晚(45岁左右)；②病情进展缓慢；③临床症状差异较大,同时家系中存在完全不表现症状的携带者(考虑可能是尚未达到发病年龄)；④无遗传早现现象；⑤主要表现为进行性双下肢肌张力增高、肌无力、步态不稳和剪刀步态；⑥头部MRI、胸腰椎CT、肌电图等检查均未见明显异常；根据遗传性痉挛性截瘫的诊断标准,可以确诊该家系为单纯型遗传性痉挛性截瘫。在取得该家系样本后,我们首先采用连锁分析的方法,对已知的最常见的个单纯型常染色体显性遗传性痉挛性截瘫的致病基医]—SPASTIN (SPAST)基因进行了分析。我们分别在该基因位点附近选择紧密连锁的2个微卫星DNA多态位点—D2S2351、D2S2347,这两个位点分别位于基因的上游0.2Mb和下游0.9Mh,通过对微卫星DNA多态位点进行基因分型和计算LOD scpre值,排除或确定该基因为家系的致病基因。该家系在D2S2351立点不存在多态性；D2S2347位点与SPASTIN基因表现出一定的迮锁关系,所计算的LOD值为2.635,提示该基因与表型呈现一定程度的共分离。随后我们利用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)及测序的方法对先证者进行了SPAST基因的检测。结果发现先证者在该基因的第15外显子内存在一个14bp内杂合缺失(c.1630-1643delTACTCAGA),该位点的碱基缺失导致移码突变引起终止密码子的提前出现,从而导致翻译提前终止(p.tyr544profsX28)。随后,我们对家系其他成员进行测序,结果发现家系中所有已发病患者均携带该缺失突变,在家系中这一新突变与疾病表型共分离。另外我们还发现家系中的两位年轻个体也携带该缺失突变但是并未表现出临床症状。我们推测可能是由于尚未达到发病年龄因而没有疾病表型。同时,我们也利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法对家系中所有成员及50名正常对照的相应位点进行了分析,验证了上述结果,也排除了该突变为一多态位点的可能。我们又利用TA克隆技术进一步准确分离并测序了含有该缺失突变的DNA片段,这也更有利的证实了以上的实验结果。经查询人类基因突变数据库(HGMD),证实该突变为一新突变。该缺失突变(c.1630-1643delTACTCAGGAAGTGA)导致SPASTIN蛋白的翻译提前终止(p.tyr544profsX28),因此,我们推测该家系的致病机制可能为单倍体剂量不足。综上所述,本研究对两个与神经轴索变性和脱髓鞘相关的神经遗传病家系的致病基因进行了鉴定：GJB1基因的错义突变c.614A>G(p. Asn205Ser)是腓骨肌萎缩症家系的致病突变,该突变国外已有报道但是国内尚未见报道,为国内报道的新突变；一个新的SPAST基因的缺失突变(c.1630-1643delTACTCAGGAAGTGA)导致HSP家系成员致病,该缺失导致移码突变,引起终止密码子的提前出现,导致蛋白翻译提前终止(p. tyr544profsX28),该突变国内外均未见报道。这些研究结果扩充了疾病的突变谱,为疾病的筛查提供了依据；为了解腓骨肌萎缩症和遗传性痉挛性截瘫的发病机制奠定了良好的基础；对于研究其他神经退行性疾病也具有重要的参考价值。同时,这两种致病基因突变的鉴定与分离为两个家系中患者下一步的遗传咨询和产前诊断提供了条件；也为预防患儿出生及提高人口质量提供了保障。
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[10]. 两个神经系统遗传病家系致病基因的分子遗传学研究[D]. 冯亚佩. 山东大学. 2013
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