脆性X概述課件

脆性X染色體綜合征2024/4/161編輯版ppt脆性X染色體綜合征（FragileXSyndrome)脆性X綜合征（MIM:309550）是－種發(fā)病率僅次于先天愚型的遺傳性智力低下綜合征，發(fā)病率占全部兒童的0.05%,呈X連鎖遺傳,占X連鎖智力低下的40%。其外顯率因性別不同有差異，男性80％，女性30％。2024/4/162編輯版ppt臨床表現(xiàn)男性患者：智力障礙、行為異常、語言反復(fù)，還有青春期大睪丸、顏面狹長、前額及下頜突出等體貌特征。2024/4/163編輯版ppt女性患者：由于女性有兩條X染色體，異常X染色體隨機(jī)失活，故其智力低下程度較輕，多有行為及情感異常，體征亦不如男性患者明顯。2024/4/164編輯版ppt*KennesonA,WarrenST.SeminReprodMed,2001,19(2)andMonnier-BarbarinoP,ForgesT.JGynecolObstetBiolReprod(Paris),2002,31

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前突變：一般前突變攜帶者不出現(xiàn)癥狀，但最近研究表明，女性攜帶者可能出現(xiàn)卵巢功能可能不正常，攜帶者女性有較高的出生雙生子傾向,也可能有早熟卵巢衰竭(POF)和過早絕經(jīng)*。2024/4/165編輯版ppt

最新的研究確認(rèn)，一些老年的前突變攜帶者中有進(jìn)行性的嚴(yán)重震顫和行走平衡困難等癥狀，一般是一些脆性X染色體綜合征的患者的祖父。稱這種疾病為脆性X染色體相關(guān)震顫/共濟(jì)失調(diào)綜合癥FragileX-associatedTremor/AtaxiaSyndrome(FXTAS)2024/4/166編輯版ppt

雖然該疾病是與脆性X染色體綜合征完全不同的一種神經(jīng)性疾病，且患者也完全不同，但兩種疾病都是由同一基因引起，因此對了解該基因的功能有重要意義。2024/4/167編輯版ppt孤獨(dú)癥：◆確診的孤獨(dú)癥患兒中有大約4%~6%是由脆性X染色體綜合征引起◆有三分之一的脆性X染色體綜合征患兒有孤獨(dú)癥◆脆性X染色體綜合征是已知的引起孤獨(dú)癥的最常見原因

任何孤獨(dú)癥患者都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行脆性X染色體綜合征檢查。2024/4/168編輯版ppt脆性X染色體綜合征產(chǎn)生的機(jī)制1943年Martin和Bell于倫敦首次報(bào)道了這種X連鎖的智力低下家系，即發(fā)現(xiàn)兩個(gè)智力正常的兄弟通過其各自健康的女兒出生了９個(gè)具智力低下與寬大臉龐和下頜的兒子1969年Lubs在低葉酸培養(yǎng)基中發(fā)現(xiàn)了長臂末端具隨體樣結(jié)構(gòu)的X染色體。1977年Sutherland證明了這個(gè)罕見的葉酸敏感脆性部位FRAXA位于Xq27.3。1991年Verkerk等用定點(diǎn)克隆技術(shù)在Xq27.3附近發(fā)現(xiàn)了脆性X智力低下基因－FMR1

細(xì)胞遺傳學(xué)的脆性部位是FMR1基因突變的－個(gè)直接的細(xì)胞學(xué)標(biāo)記，是因?yàn)?CGG)n大量擴(kuò)展和甲基化干預(yù)了DNA的復(fù)制和染色質(zhì)縮合，或兩者共同作用所引起。2024/4/169編輯版ppt95％以上的脆性X綜合征發(fā)病的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)是FMR1基因(CGG)n結(jié)構(gòu)擴(kuò)增的動態(tài)突變。

5％以下是由于FMR1基因的錯義突變和缺失型突變影響了FMRP的正常結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。2024/4/1610編輯版pptnormalcontrols(N)premutationcarriers(P)fullmutationpatient(F)2024/4/1611編輯版pptFMR1基因的結(jié)構(gòu)TheFMR1gene,depictingtheK-proteinhomology(KH)domainsandtheArg-Gly-Glytriplet(RGG)box,involvedinRNAbinding,thenuclearlocalizationsignal(NLS),transportingtheproteinintothenucleus,thenuclearexportsignal(NES;theconsensussequenceLRLERLQIDisindicated),exportingtheproteinfromthenucleus,andcoiledcoil(CC)domains,involvedinprotein–proteininteractions.Inaddition,theI304Nmissensemutationfoundinasingle,mostseverelyaffectedpatientisindicated.**R.FrankKooy,RobWillemsenandBenA.Oostra，MOLECULARMEDICINETODAY,MAY2000(VOL.6)2024/4/1612編輯版ppt脆性X染色體綜合征的檢查細(xì)胞遺傳學(xué)的檢查是確定診斷的重要方法。通常在低或無葉酸和胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中培養(yǎng)待診者的標(biāo)本。據(jù)Yunis報(bào)道，5-氟氧尿苷和咖啡因相繼處理可使Fra(X)表達(dá)率增高，但大量實(shí)驗(yàn)證明，即使在最理想的培養(yǎng)條件下，也不可能在帶脆性X染色體的所有中期細(xì)胞分裂相中均能發(fā)現(xiàn)Fra(X)染色體，通常不超過50%2024/4/1613編輯版ppt在脆性X染色體綜合征的家系中，男性患者絕大多數(shù)有Fra(X)表達(dá)，表達(dá)率為2-60%；正常表型的男性也可有Fra(X)陽性，成為正常表型的男性傳遞者女性雜合子中，一種為智力低下者，有Fra(X)表達(dá)，其表達(dá)率可達(dá)7~41%；另一種為智力正常的攜帶者，常無Fra(X)表達(dá)，即使有表達(dá)者，表達(dá)率低于5%2024/4/1614編輯版ppt女性中FRA(X)表達(dá)率與智力低下程度呈正相關(guān)，與年齡呈負(fù)相關(guān)，男性中無這種相關(guān)關(guān)系Fra(X)的表達(dá)有遺傳異質(zhì)性，即在某些家系的表達(dá)率高于另一些家系。2024/4/1615編輯版ppt2024/4/1616編輯版ppt2024/4/1617編輯版pptFRAXA附近存在多個(gè)脆性位點(diǎn)：FRAXE(Xq28)FRAXF(Xq末端)

FRAXD(Xq27.2)Xq26在觀察時(shí)應(yīng)仔細(xì)區(qū)分2024/4/1618編輯版ppt分子遺傳學(xué)檢查

DNA連鎖分析

RFLPs連鎖分析已逐步由應(yīng)用二核苷酸序列進(jìn)行家系連鎖分析所取代。FMR1基因兩側(cè)有3個(gè)二核苷酸重復(fù)序列FraXAC1、FraXAC2、DXS548可作為遺傳指標(biāo)。

優(yōu)點(diǎn)：對于DNA樣品量少，又無法重新獲取的產(chǎn)前診斷病例和成員眾多大家系的篩查，可以用這種連鎖分析方法縮小檢測范圍，簡化調(diào)查過程。 缺點(diǎn)：脆性X綜合征的遺傳方式非常復(fù)雜，具有與一般遺傳病完全不同的特殊遺傳規(guī)律：（1）前突變母親傳給子女時(shí)（CGG）n有擴(kuò)展趨勢；（2）前突變父親，父女傳遞時(shí)（CGG）n有縮減趨勢;（3）全突變女性傳男性后代時(shí)（CGG）n有擴(kuò)展趨勢，傳女性后代時(shí)（CGG）n有縮減趨勢。所以連續(xù)分析不能確切反映（CGG）n擴(kuò)展的數(shù)量。2024/4/1619編輯版pptSouhern印跡雜交法 應(yīng)用Southern印跡雜交即基因組DNA經(jīng)雙酶酶切與基因內(nèi)探針StB12.3等雜交,分析雜交后DNA片段大小,可了解(CGG)n重復(fù)數(shù),以及CpG島甲基化程度來診斷攜帶者及患者。此法是目前診斷FraX的主要方法2024/4/1620編輯版ppta)230to780repeatsincase1(and130inonelaboratory)

b)26

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*ThefinalreportofEMQN

2004

External

Quality

A-ssessmentscheme

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FRAX

testing2024/4/1621編輯版ppt

該法需同位素標(biāo)記,技術(shù)繁雜費(fèi)時(shí),且存在同位素污染問題,不易于基層推廣應(yīng)用,亦不宜于群體篩查。使用時(shí)還應(yīng)注意酶解完全,否則產(chǎn)生的雜交帶可致錯誤的診斷。近年來用地高辛標(biāo)記引物進(jìn)行Southern印跡雜交取得了很大進(jìn)展,不僅快速而且避免了同位素污染*

*GoldB,RaduD,BalankoA,etal.MolDiagn,2000,5(3)2024/4/1622編輯版pptPCR法

Fu等人最先將PCR法用于(CGG)n重復(fù)拷貝數(shù)的檢測。應(yīng)用(CGG)n重復(fù)序列兩側(cè)引物直接擴(kuò)增包括(CGG)n重復(fù)區(qū)域在內(nèi)的DNA片段,其產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖或變性序列膠電泳分離,轉(zhuǎn)印后與同位素或非同位素標(biāo)記的寡核苷酸探針雜交,可檢測擴(kuò)增產(chǎn)物;也可用銀染方法直接檢測PCR產(chǎn)物,即可精確測定重復(fù)拷貝數(shù);還可在PCR反應(yīng)體系內(nèi)摻入同位素標(biāo)記的某種脫氧單核苷酸(如32P-dCTP),再經(jīng)變性序列膠電泳分離,放射自顯影得到PCR產(chǎn)物但當(dāng)重復(fù)拷貝數(shù)超過200,擴(kuò)增就較困難2024/4/1623編輯版pptPCR不僅能夠快速簡便地確定(CGG)n拷貝數(shù),而且采用多對引物可以檢測FMR-1基因的缺失和點(diǎn)突變,RT-PCR可檢測FMR-1mRNA,了解基因的表達(dá)情況2024/4/1624編輯版pptWang等還利用CpG島兩側(cè)引物通過PCR方法擴(kuò)增CpG島鄰近區(qū)域來判斷CpG島甲基化狀態(tài) 將基因組DNA先經(jīng)甲基化敏感性酶充分酶切后再進(jìn)行PCR擴(kuò)增。正常男性CpG島未甲基化,模板DNA可被切割而檢測不到PCR產(chǎn)物,男性患者CpG島存在異常甲基化,故該位點(diǎn)不能被甲基化敏感性酶識別而擴(kuò)增出一固定大小的PCR產(chǎn)物此法能診斷男性患者,適用于對FraX男性患者的確診及群體篩查,但不能鑒別正常男性及正常男性傳遞者,且這類個(gè)體基因組DNA經(jīng)上述酶切不完全時(shí)也可產(chǎn)生假陽性。為防止酶解不全造成假象,所有陽性標(biāo)本均應(yīng)用Souhern印跡雜交進(jìn)一步驗(yàn)證。因女性有一條X染色體本身就已存在甲基化,故不使用于女性標(biāo)本的檢測2024/4/1625編輯版ppt轉(zhuǎn)錄水平的檢測

Pieretti等研究發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)FraX男性患者有FMR-1mRNA表達(dá),少數(shù)男性患者體內(nèi)因CpG島不完全甲基化而有少量表達(dá)*

Feng等還通過Northern印跡雜交、RT-PCR等在對正常及前突變等位基因的研究中發(fā)現(xiàn),二者在FMR-1mRNA轉(zhuǎn)錄過程、表達(dá)水平及穩(wěn)定性等方面極為相似,因而推測前突變攜帶者不表現(xiàn)臨床癥狀可能與mRNA轉(zhuǎn)錄水平正常密切相關(guān)**檢測mRNA水平有助于FraX患者的診斷及表型的預(yù)測*

PierettiM,ZhangFP,FuYH,etal.Cell,1991,66(4)**

FengY,LakkisL,DevysD,etal.AmJHumGenet,1995,56(1)2024/4/1626編輯版ppt蛋白水平的檢測

Willemsen等（1995）發(fā)明了一種單克隆抗體快速診斷方法，只需1～2滴血制成涂片，自然干燥，多聚甲醛固定，純甲醇處理，以磷酸鹽緩沖液洗滌，然后與鼠單克隆抗體孵育，以鏈親和素-生物素堿性磷酸酶系統(tǒng)顯色，24小時(shí)內(nèi)即可出結(jié)果。**

WillemsenR,SmitsA,MohkamsingS,etal.