神经管缺陷病因遗传学研究进展

一、神经管畸形病因的基因学研究进展(论文文献综述)

朱振伟[1](2020)在《VCP及PCDH24在先天性肛门直肠畸形发病机制中的初步探究》文中研究说明目的:先天性肛门直肠畸形(Anorectal malformation,ARM)是一种新生儿肛门直肠发育障碍导致的先天性畸形,其发病率约1/1500-5000,好发于男孩。其中,尿道直肠中隔向泄殖腔膜的发育停滞被认为是主要的致病原因。近年来,先天性肛门直肠畸形的病因学研究取得了较大的进展,但是由于该疾病的发病机制涉及到一系列环境和遗传因素,且涉及的相关基因及信号通路纷繁复杂,因而无法在单一层面阐述其发病机制。既往学者主要在基因及相关信号通路层面阐释ARM的发病过程,已知的基因包括Shh基因、Gli基因、Bmp4基因、Wnt5a基因、Wnt3a基因、Fgf基因、Fgf10基因、Hox基因及Cdx1基因等。随着后基因组时代的到来,蛋白质组学在探索生命的活动中发挥着越来越关键的作用,蛋白质组学不仅关注转录水平的调控,而且更侧重于翻译水平及翻译后水平的调控。蛋白质组学在研究蛋白质翻译后修饰、亚细胞定位、迁移以及蛋白质-蛋白质之间的相互作用方面发挥着独特的作用。由于氨基酸残基的种类远远大于核苷酸残基,并且存在复杂的磷酸化、糖基化等翻译后修饰等问题,研究蛋白质必须依靠高通量、高灵敏度的技术平台。最近的研究表明,蛋白质不仅是基因表达的产物,同时还介导细胞的增殖、迁移、分化和凋亡等功能。目前国内外关于蛋白质水平ARM相关的病因学研究较少见,本文拟从蛋白质水平对先天性肛门直肠畸形的发病机制做一初步探索。方法:搜集在苏州大学附属儿童医院治疗的各类肛门直肠畸形新生儿的血清18例,作为病例组,性别、年龄及体重匹配(P>0.05)的非消化道畸形、非感染性疾病未开奶患儿血清18例作为对照组。通过iTRAQ技术对15例样本中的蛋白质进行定量分析、功能注释和富集分析,并筛选出相关差异表达蛋白。根据Fold change值差异4倍以上、P值≤0.05的标准筛选出含缬沙蛋白(Valosin-containing protein,VCP)、原钙粘蛋白 24(Protocadherin 24,PCDH24)和纤维蛋白 1(Fibulin-1),进行人群样本(3例实验组、3例对照组)Western Blot验证。根据验证结果再次筛选出VCP、PCDH24进行细胞实验,经RT-PCR检测,筛选效率最佳干扰位点,利用si-RNA分别沉默PCDH24和VCP后,观察人正常结肠上皮细胞(Human colon epithelial cells,Hcope/HCoEpiC)细胞系增殖和凋亡数目的变化。结果:通过蛋白芯片筛选出与ARM相关的差异表达蛋白共计701种。在差异倍数≥1.5或者≤0.67,P-value≤0.05情况下,上调蛋白为112种,下调蛋白为77种;差异倍数≥3或者≤0.33情况下,上调蛋白为44种,下调蛋白29种;差异倍数≥4或者≤0.25情况下,上调蛋白为1种,下调蛋白2种。在功能注释方面:基因本体(Gene Ontology,GO)注释中,主要涉及分子功能(粘附功能、催化功能、酶调节活性、分子传感活性)、细胞组件(胞外组分、胞内细胞器)以及生物学途径(细胞进程、生物调节、代谢调节)等;直系同源簇(Cluster of Orthologous Groups of proteins,COG)注释中,蛋白数目最多的前五项分别涉及a、翻译后修饰、蛋白质更新以及分子伴侣;b、一般功能预测;c、信号转导;d、细胞骨架;e、翻译、核糖体结构和生物合成;代谢通路注释(Kyoto Encyclopediaof Genes and Genomes,KEGG)中,上调蛋白最多的共有 12 种,主要参与吞噬体通路;下调蛋白最多的共有21种,参与补体和凝血级联通路。在差异蛋白富集分析中:基因本体(GO)富集分析主要涉及细胞组分(部分胞外区域、胞外区域、囊泡、膜结合囊泡和膜攻击复合体)、分子功能(丝氨酸型内肽酶抑制剂活性、模式结合、多糖结合、双链核糖核酸结合和胶原结合)以及生物学进程(对外部刺激的反应、趋化性调节、对损伤的反应、炎症反应和白细胞趋化性的调节)。通路富集中:补体凝血级联反应通路中上调和下调显着差异蛋白的数目均为最多,对应分别是7个和21个,在亨廷顿氏病通路,只有4个上调蛋白具有显着性差异。在人群样本Western Blot验证中,VCP在ARM组血清中的灰度相对表达值为0.74±0.07,对照组为0.48±0.05,提示VCP在ARMs患儿血清中达表达水平明显高于对照组,P值<0.05,具有显着性差异;PCDH24在ARM组血清中的灰度相对表达值为0.41±0.08,低于对照组中的0.78±0.09,显示PCDH24在ARMs患儿血清中达表达水平低于对照组,P值<0.05,具有显着差异;验证结果与蛋白芯片的结果一致。体外细胞实验,增殖实验:通过si-RNA沉默PCDH24后,第48小时的Hcope细胞系相对细胞数分别为:空白组:2.634±0.054、对照组:2.522±0.096、病例组2.157±0.062,病例、对照组间的P值<0.05,具有统计学意义;通过si-RNA沉默VCP后,第48小时的Hcope细胞系相对细胞数分别为:空白组:2.607±0.094、对照组:2.464±0.049、病例组:2.098±0.037,病例、对照组间的P值<0.05,具有显着性差异。凋亡实验:通过si-RNA分别沉默PCDH24和VCP后,凋亡细胞数目均增加。结论:蛋白芯片技术可以有效地筛选出肛门直肠畸形致病相关的蛋白,大量蛋白参与ARM的发病过程;初步筛选出的VCP在肛门直肠畸形患儿血清中呈高表达,PCDH24在肛门直肠畸形患儿血清中呈低表达,与蛋白芯片的表达趋势一致,提示本实验具有良好的可信度;VCP和PCDH24在Hcope细胞中均具有促进细胞增殖、抑制细胞凋亡的功能,提示VCP和PCDH24可能参与人类先天性肛门直肠畸形的发生过程。

高婷婷[2](2019)在《INPP5E基因在肌醇失衡状态下调控胚胎神经纤毛形成机制研究》文中研究表明神经管畸形(Neural tube defects,NTDs)是胚胎初期发育神经管闭合不全引起的严重的中枢神经系统先天畸形,其发病后果严重,导致胎儿发育早期死亡或出生后残疾,是中国儿童出生缺陷的重要问题。肌醇属于维生素B族营养物质,其代谢失衡与NTDs发生密切。INPP5E基因作为肌醇代谢通路关键基因,其缺失将影响神经纤毛发育,造成NTDs表型发生。本研究利用前期建立的肌醇代谢失衡NTD小鼠模型,采用免疫组化、蛋白免疫印迹、免疫荧光、扫描电子显微镜、ELISA试剂盒及功能基因PCR芯片等方法和技术,进一步检测肌醇代谢失衡状态中,INPP5E基因及纤毛发育相关基因在NTDs中的表达规律,探讨INPP5E基因在NTDs中发生的作用及分子机制。本研究选择对照(Control)组、肌醇干预表型正常(Non-NTD)组及神经管畸形表型(NTD)组的小鼠胚胎样本,体视显微镜下观察NTD组小鼠表型是否正常。免疫组化结果显示Non-NTD组及NTD组胚胎神经组织中INPP5E阳性细胞/阴性细胞比值均低于对照组(P<0.01),蛋白质免疫印迹结果显示NTD组及Non-NTD组中INPP5E蛋白表达水平显着低于对照组(P<0.01),与免疫组化检测结果一致。为进一步验证INPP5E表达规律,使用NIH-3T3细胞系建立肌醇失衡细胞模型。通过蛋白质免疫印迹方法检测不同样本中INPP5E蛋白的表达水平,发现肌醇失衡(NTD)组细胞样本中INPP5E水平显着低于对照组(P<0.01)。提取细胞内脂质后,使用ELISA试剂盒检测NTD组和对照组细胞样本中肌醇代谢物PIP2水平,发现NTD组PIP2含量显着低于对照组(P<0.01)。免疫荧光实验显示肌醇失衡状态下,NIH-3T3细胞纤毛长度降低,纤毛数量减少。扫描电子显微镜观察结果显示,肌醇失衡组细胞纤毛数量低于对照组,纤毛长度低于对照组。筛选对照组、Non-NTD组及NTD组的小鼠胚胎神经组织样本用于PCR Assay基因芯片检测。NTD组与对照组比较,发现6个显着下调基因:Ift80,Kras,Mkks,Pkhd1,Prkca,Smo。Non-NTD与对照组相比,发现有10个基因显着下调:Ahi1,Mkks,Bbs7,Vangl2,Cep290,Kif3b,Kif3a,Pik3ca,Prkca,Tsc2,4个基因显着上调:Smo,Itgb1,B2m,Pdgfra。以上结果表明,肌醇代谢失衡状态下INPP5E基因表达降低,肌醇代谢物PIP2含量降低,同时影响初级纤毛稳定性,造成初级纤毛相关基因表达异常,进而引发NTDs。进一步探明肌醇代谢失衡条件下INPP5E基因在NTDs发生中的分子机制,为NTDs发病机理研究提供新的方向和思路。

王艺贝[3](2019)在《双侧小耳畸形患者的听力干预及耳-下颌发育不全综合征家系致病基因的筛选和功能研究》文中研究表明第一部分临床研究双侧小耳畸形患者的听力干预目的:观察双侧先天性小耳畸形婴幼儿应用软带骨锚式助听器后的听觉发育情况,及对植入式骨锚助听器的改良术式和助听效果进行评估。方法:受试者为46名双侧先天性小耳畸形伴外耳道闭锁患者,将其分为两组。软带Ponto组为40名3个月至2岁的患儿,佩戴软带Ponto;植入Ponto组为6名6-28岁患者,行骨锚式助听器改良植入术式。软带Ponto组,应用中文版婴幼儿有意义听觉整合量表(IT-MAIS)对患者佩戴前、佩戴3个月、6个月、12个月及24个月进行听觉发育评估;应用视觉强化测听,在声场中测试患儿佩戴软带Ponto 6个月后裸耳和助听条件下的纯音听阈。植入Ponto组,应用颞骨高分辨CT评估外中耳的畸形程度,同时测量患者裸耳、佩戴软带Ponto及佩戴植入式Ponto时声场下的纯音听阈及言语识别率。结果:在软带Ponto组,IT-MAIS评分显示佩戴软带Ponto后患儿听觉发育水平较前明显提高且逐渐接近同龄水平;裸耳及佩戴软带Ponto条件时声场下的视觉强化测听结果分别为 76.75±6.05 dB SPL 和 32.25±6.20 dB SPL(P<0.01)。在植入Ponto组,5名患者行耳廓再造同期骨锚式助听器植入术,1名患者行双侧骨锚式助听器同期植入术;患者术后在裸耳、佩戴软带Ponto及佩戴植入Ponto时声场下的纯音听阈分别为 59.17±3.76 dB SPL,32.5±2.74 dB SPL 和 17.5±5.24 dB SPL(P<0.01);患者在裸耳、佩戴软带Ponto及佩戴植入Ponto时声场下的言语识别率分别为 23.33±14.72%,77.17±6.46%和 96.50±2.66%(P<0.01)。结论:软带及植入式骨锚助听器在促进双侧小耳畸形患者听觉发育及听力干预方面疗效显着。对于双侧小耳畸形婴幼儿我们建议尽早佩戴软带骨锚式助听器进行听力干预,待其年龄足够后选择耳廓再造同期听力植入改良术式,此策略可同时解决听力及外形问题,并且具有手术次数少和手术创伤小等优点。第二部分基础研究耳-下颌发育不全综合征家系致病基因的筛选和功能研究目的:探寻耳-下颌发育不全综合征家系的高危致病基因,并通过斑马鱼动物模型进行候选基因致病性的验证及发病机制的研究,为临床遗传咨询、产前诊断及基因治疗提供理论依据。方法:通过分析耳-下颌发育不全综合征家系的全外显子测序结果筛选高危致病基因。应用原位杂交技术探究候选基因在斑马鱼的时空表达谱。应用Morpholino及CRISPR/Cas9技术敲低和敲除候选基因的表达来观察斑马鱼颌面发育情况。采用阿尔新兰染色技术对斑马鱼颌面软骨进行染色以观察颌面软骨的形态结构。对颅面神经嵴细胞及咽囊发育各阶段标记基因进行原位杂交染色,探究候选基因在颌面软骨发育过程中的作用阶段。应用免疫荧光染色技术观察颅面神经嵴细胞的增殖及凋亡情况。结果:耳-下颌发育不全综合征家系全外显子测序结果筛选出VWA1高危致病基因,此突变为VWA1基因新发的非同义突变(Chr1:exon3:c.G905A:p.R302Q)。vwa1原位杂交结果示其在斑马鱼下颌区域特异性高表达。利用Morpholino及CRISPR/Cas9技术在斑马鱼中敲低和敲除vwa1基因,均可得到颌面发育畸形的表型。阿尔新兰软骨染色结果示敲低和敲除vwa1基因,斑马鱼第一第二咽弓软骨形态及结构畸形,第三至七咽弓软骨结构消失。咽囊发育标记基因fgf3、tbx1、nkx2.3原位杂交结果示敲低vwa1基因,咽囊形态发生过程未受影响。颅面神经嵴细胞发育及分化的标记基因crestin、dlx2、sox9a、barx1、co12a原位杂交结果示敲低vwa1基因,颅面神经嵴细胞可进行迁移及分化,颅面神经嵴细胞的数量较野生型明显减少。免疫荧光染色结果示敲低vwa1基因,颅面神经嵴细胞的增殖明显减弱,凋亡未受影响。结论:VWA1基因为耳-下颌发育不全综合征的高危致病基因。在斑马鱼中敲低和敲除vwa1基因可导致斑马鱼颌面发育畸形。vwa1基因的低表达,可减少颅面神经嵴细胞的增殖,最终导致咽弓软骨发育畸形。

翟晶[4](2019)在《超声评估胎儿脊髓圆锥位置新方法及脊髓拴系胎儿染色体拷贝数变异分析》文中提出目的:脊髓圆锥(Conus medullaris,CM)是脊髓的末端逐渐变细呈锥状结构,脊髓圆锥位置异常与脊髓拴系综合征(Tethered cord syndrome,TCS)密切相关。TCS患病率约0.2%?0.4%,导致TCS的常见先天性疾病包括脊柱裂、脊髓脊膜膨出、椎管内肿瘤(囊肿、畸胎瘤、脂肪瘤)、脊柱侧弯、脊髓纵裂等。TCS起病隐匿,常以下肢运动和感觉障碍或膀胱功能失调等症状就诊。由于婴幼儿表达能力有限,导致患儿就诊时常已发生较严重的神经损伤,错失最佳治疗时机,严重者导致瘫痪或大小便失禁,且手术治疗效果差,后遗症多,康复效果不理想等,严重影响患儿的生存质量和加重家庭的经济负担,因此早期发现和早期治疗有着非常重要的意义。脊髓圆锥位置异常以往在胎儿期很难被发现,随着超声设备分辨率的改善和产前超声诊断学科的快速发展,国内外学者对胎儿的脊髓圆锥的位置、形态及其重要性得到了充分的认识,并成为近几年来国内外学者的研究热点之一,早期发现其位置和形态异常具有非常重要的意义,可作为脊髓拴系相关病变非常重要的线索。由于胎儿期CM末端位置并不固定,随着孕周的发展不断变化,因此近年来,国内外学者分别报道了多种脊髓圆锥定位方法来研究胎儿期CM位置的上升规律,但目前尚未得出国内外公认的最准确的定位方法。本研究第一部分采用二维超声扫查胎儿脊柱时脊柱腰骶部生理弯曲所在处即腰骶关节两线相交法识别第一骶椎(The first sacral vertebra,S1),并将其作为固定参考点,向胎儿头侧计数,确定CM所对应的椎体或者椎间隙水平,总结胎儿期CM的分布规律和上升规律;并与三维超声骨骼成像模式定位结果相比较来验证该方法定位脊髓圆锥的准确性,并比较两种方法定位所用时间有无差异。本研究第二部分应用二维超声测量CM与S1之间的距离定量评价胎儿CM位置,及其与孕周的关系,建立胎儿正常参考值范围,并与脊髓拴系组胎儿的测值相比较,探索这一参数对产前超声检出脊髓拴系是否有意义。由于TCS与神经管畸形(Neural tube defects,NTD)密切相关,尤其是闭合性脊柱裂。为了找到NTD确切的病理机制国内外学者做了大量的研究。目前NTD的发生机制仍未明确,有研究提出可能与基因突变、染色体异常、环境因素、遗传因素等有关。随着近年来分子遗传学技术的飞速发展,二代测序检测全基因组拷贝数变异已应用于神经发育性疾病和先天发育异常等人类疾病的检测,并已经找到越来越多的拷贝数变异(Copy number alterations,CNV)与某些疾病的发生明确相关。随着在儿童遗传性疾病检测的经验积累,其逐渐被应用到产前诊断中,作为常规核型分析更好的补充,为产前诊断提供了新的途径。由于具有高通量、高分辨率、精确度高、成本较低等优点,二代测序不仅能够确定常规G显带核型分析所发现的异常片段来源、长度以及性质,还能够检测G显带核型分析所无法识别的染色体拷贝数变异,包括微缺失和微重复,同时还能检索到变异片段内覆盖的基因。本研究第三部分采用新一代测序技术(Next generation sequencing,NGS)检测脊髓拴系胎儿CNV,初步探索脊髓拴系胎儿是否存在明显的致病性染色体拷贝数变异,为进一步从染色体或基因水平揭示先天性脊髓拴系的发病机制提供理论依据。研究方法:1.选取在中国医科大学盛京医院进行常规产前超声检查的20?38周正常胎儿共581例,采用二维超声腰骶关节两线相交法快速识别S1,计数椎体定位CM相对应的椎体水平,观察各孕周CM位置的分布情况;再随机选取101例不同孕周的胎儿进行医师间及使用二维超声与三维超声成像两种方法的定位结果进行一致性分析;其中随机选取30例胎儿记录使用两种方法定位脊髓圆锥所用的时间并进行比较分析。2.研究对象包括上述581例2038周正常胎儿及18例产前超声提示脊髓拴系的胎儿。通过二维超声确定CM和S1后测量CM-S1间距离,采用线性回归分析胎儿期CM-S1距离随孕周的变化规律,并比较脊髓拴系胎儿组的CM-S1距离是否显着低于正常组。3.研究对象为16例脊髓拴系胎儿,所需检测标本来源为羊水或脐血,或流产的胎儿组织,从中提取DNA,利用NGS筛查全基因组CNV,将所检出CNV片段在数据库中进行比对,去除多态性,对其是否有致病性或片段内包含的基因是否有致病可能进行相关总结分析。结果:1.581例正常胎儿其中530例胎儿经腰骶关节两线相交法成功识别S1并定位CM;CM位置随孕周呈逐渐上升趋势;至23周时全部位于L3水平以上;32周以上98.2%达L2-L3椎间隙水平以上,37周以上95%上升至L2水平以上。医师间一致性好(Kappa系数=0.94)。二维超声腰骶关节两线相交定位与三维超声成像定位一致性好(Kappa系数=0.92)。二维超声腰骶关节两线相交法定位脊髓圆锥所用时间明显短于三维超声成像法。(P<0.01)2.581例正常胎儿中,CM及S1的显示率为91.2%。正常胎儿CM-S1距离随着孕周的增加呈逐渐上升的趋势,与孕周数呈线性正相关关系,线性回归方程为:CM-S1=1.57×孕周-16.43(R2=0.89)。18例产前超声提示脊髓拴系胎儿的CM-S1距离测值与相对应孕周的正常胎儿相比明显缩短,且均小于第5百分位数水平。(P<0.01)3.NGS共检测16例脊髓拴系胎儿,其中12例检出拷贝数变异(12/16,75%),共检出19个CNV片段,包括微缺失片段9个,微重复片段10个;其中已知明确致病CNV片段2个(2/16,12.5%),可疑良性CNV片段3个,临床意义未明CNV片段14个(其中多态性覆盖片段12个,部分含致病基因的片段2个);另4例未检出CNV片段(4/16,25%)。CNV片段的检出率和致病CNV片段的检出率均明显高于正常人群。结论:1.二维超声通过腰骶关节两线相交法可识别S1进而准确定位脊髓圆锥水平,可用于快速判断脊髓圆锥位置。2.二维超声下腰骶关节两线相交法定位胎儿脊髓圆锥所用时间比三维超声定位所用时间明显缩短。3.胎儿期脊髓圆锥位置随孕周呈上升趋势,其位置和上升速度有个体差异,且孕周之间交叉现象较明显,孕中期应达到L4水平以上,至孕晚期应达到L3水平以上。4.胎儿期测量CM-S1距离评价脊髓圆锥位置简便可行,脊髓拴系胎儿CM-S1距离明显低于相应孕周正常胎儿,且小于第5百分位数水平。5.建立了2038周正常胎儿CM-S1距离的正常参考值范围,这一参数有助于为产前超声检出胎儿脊髓拴系提供理论依据。6.部分先天性脊髓拴系的发生与染色体拷贝数变异有关,脊髓拴系胎儿染色体CNV的检出率和致病性CNV片段的检出率明显高于正常人群。

徐启明[5](2018)在《FLNB基因突变在发育性骨骼畸形中的分子生物学研究》文中研究说明研究背景:非随机性分布的细丝蛋白B基因(Filamin B FLNB)错义突变位点可导致一组常染色体显性遗传、继发于骨发育不良(bone hypoplasia)的骨骼畸形疾病,包括 Larsen 综合征(Larsen syndrome,LS)、骨发育不全症(atelosteogenesis,AO)、回飞镖样骨发育不全症(boomerang dysplasia,BD)。在这个以骨发育不全为特征的疾病谱中,LS的骨发育不全程度最轻,而BD的骨发育不全程度最重。前人的研究提示我们,在细胞层面及分子层面,可能存在和FLNB基因错义突变相关疾病谱临床表型差异一致的微观表型差异。而关于FLNB突变蛋白自身的结构改变及细胞蛋白质组的差异化表达情况在此前的研究中较少涉及。除了在明确诊断为相关综合征的病人中存在FLNB基因变异外,FLNB基因变异和先天性脊柱侧凸发病之间的相关性在国际上尚无报道。研究目的:在细胞层面和分子层面,验证FLNB基因的错义突变相关疾病之间的微观表型差异是否和其临床表型差异相一致,从中探究FLNB基因的发病机制;并验证FLNB基因突变和先天性脊柱侧凸之间是否存在相关性,为先天性脊柱侧凸的病因学研究及侧凸进展预测寻求新的研究方向。研究方法:首次建立用FLNB质粒转染的ATDC5细胞作为细胞模型,比较与LS相关的FLNBL171R突变质粒和与BD相关的FLNBG1586R突变质粒转染的ATDC5细胞之间细胞学及分子层面的差异,包括细胞形态、迁移、凋亡及Runx2的表达水平等;并运用计算机分子动态模拟分析和SWATH技术,研究FLNB突变蛋白结构的改变,和蛋白质组的差异化表达及相关信号传导通路的富集情况;最后,使用基因负荷分析(gene burden analysis)技术对564例中国汉族人群先天性脊柱侧凸患者的全外显子组信息进行分析,研究FLNB基因突变和中国汉族人群先天性脊柱侧凸之间的相关性。结果:表达FLNBL171R突变蛋白的ATDC5细胞呈现出FLNB蛋白的球形聚集、细胞凋亡率的增加及Runx2蛋白表达量的增加,而表达FLNBG1586R突变蛋白的ATDC5细胞则表现为均匀分布的FLNB蛋白、细胞迁移能力下降及Runx2蛋白表达量的增加;计算机分子动态模拟显示FLNBG1586R突变蛋白的氢键数量减少、稳定性下降,局部二级结构由折弯状态(bend)转变为卷曲状态(coil);蛋白质组学研究显示表达FLNBL171R突变蛋白的ATDC5细胞和表达FLNBG1586R突变蛋白的ATDC5细胞之间存在软骨内成骨相关的蛋白及信号传导信号的差异;基因负荷分析结果表明,FLNB基因突变和中国汉族人群先天性脊柱侧凸之间存在相关性。结论:本研究中,通过对临床就诊的一例Larsen综合征家系的遗传模式及基因学研究入手,抓住FLNB基因错义突变所致疾病谱中的两种极端病例(LS和BD)之间存在显着的临床表型差异这一主要矛盾,作为研究的突破点,通过细胞学、蛋白质结构预测及蛋白质组学等研究方法,不仅为LS和BD这两种疾病间的表型差异提供了合理的解释,还在此基础上,通过全外显子组测序及基因负荷分析,证明FLNB基因突变和中国汉族人群先天性脊柱侧凸之间存在相关性。所有结果,为研究FLNB基因在软骨内成骨过程中所发挥的生理性作用及其变异在骨骼畸形发生中的病理性作用提示了新的研究方向,也为先天性脊柱侧凸的病因学研究增添了新的候选基因。

鲁峰刚[6](2016)在《神经管畸形鼠中叶酸干预与H3K27me3表达关系的研究》文中指出目的以全反式维甲酸(All-trans Retinoic Acid,ATRA)诱导构建的神经管畸形鼠模型为研究对象,探索在神经管畸形(Neural Tube Defects,NTDs)的发生发展过程中H3K27me3(H3组蛋白第27位赖氨酸的三甲基化状态)和其下游叶酸代谢相关基因Adcy2的表达变化情况,了解叶酸干预在这一过程中的影响作用,探讨在神经管畸形的发生过程中叶酸干预的预防作用,为防治神经管畸形(Neural Tube Defects,NTDs)的早期发生提供可靠的理论依据。方法1.动物模型的建立:把24只健康且性成熟的雌性SD大鼠分为随机三组;1.1胎鼠大体形态学观察:于E15d时剖宫取胎,观察胎鼠的形态学特征,记录各个类型胎鼠数量,统计并分析畸形胎鼠发生率。1.2胎鼠神经管电镜下观察:剥离出各组胎鼠神经管,经过电镜包埋后置于透射电子显微镜下观察并拍照。1.3病理学观察:取各组胎鼠组织进行HE染色,并在显微镜下观察其病理学变化。2.各组胎鼠神经管中H3K27me3表达量的检测:采用免疫组织化学染色法和Western blot技术检测三组胎鼠中的H3K27me3的表达,并对其进行定性、定量分析。3.各组胎鼠神经管中基因Acdy2表达量的测定:采用QRT-PCR技术对各组胎鼠中Adcy2基因的表达量进行测定分析。结果1.动物模型制作及观察结果:1.1统计结果分析显示正常组未发现畸形胎鼠,实验组的神经管畸形发生率为84%,叶酸干预组的畸形发生率为41.1%;实验组畸形发生率和正常组比较明显升高,差异具有统计学意义(P<0.01),叶酸干预组比正常组畸形率增加,但与实验组比较其畸形率显着下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。1.2各组神经管电镜下观察结果:正常组神经管组织,其细胞核完整,呈圆形或卵圆形。线粒体清晰可见;实验组神经管组织细胞核不完整,变形严重,线粒体出现皱缩,甚至溶解;叶酸干预组神经管细胞核虽然也存在变形、皱缩现象,但与实验组比较,其状况有相应的改善,细胞间隙趋于正常,少部分线粒体出现皱缩、溶解。1.3 HE染色结果:正常组胎鼠可看到其神经管发育正常,脊髓形态正常。实验组中显性脊柱裂的胎鼠,其脊髓改变复杂,脊柱背侧覆皮中断不连续,脊髓结构破坏紊乱,脊髓伴随脊膜向外膨出,多伴有炎性细胞侵袭。叶酸干预组中脊柱裂较少,无尾畸形较多,相比实验组而言叶酸干预组发育有所改善,但比正常组发育仍然较差。2.各组神经管中H3K27me3表达量的检测:免疫组化结果显示:正常组中H3K27me3的表达量低,实验组中为强阳性表达,叶酸干预组中其表达量稍低于实验组,但并没有显示出差异性,而与正常组相比较,差异较明显,具有统计学意义(P<0.05)。Western blot检测结果显示:实验组中H3K27me3的表达量高于正常组和叶酸干预组,差异有统计学意义(P<0.05),叶酸干预组表达量介于两组之间,差异明显,具有统计学意义(P<0.05)。3.各组神经管中Adcy2基因的QRT-PCR检测结果显示:在实验组中高表达,与正常组和叶酸干预组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);在叶酸干预组中的表达量介于两组之间,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论1.叶酸干预,可以有效降低神经管畸形率的发生;2.神经管畸形胎鼠中,H3K27me3表达水平上调,叶酸代谢相关基因Adcy2的表达上调,叶酸干预可以有效降低两者的表达量。

祝夕汀,张德强,王建华[7](2016)在《INPP5E基因与胚胎神经发育相关研究》文中认为肌醇多聚磷酸5-磷酸酶基因(inositol polyphosphate-5-phosphatase,INPP5E)所编码的肌醇多聚磷酸5-磷酸酶(INPP5E)调节磷酸肌醇信号通路的活性,INPP5E参与催化PI(3,4,5)P3与PI(4,5)P2分别生成PI(3,4)P2与PI4P,INPP5E正常表达调控神经管发育过程,从而影响哺乳动物正常神经发育过程。该基因突变可导致神经管畸形(neural tube defects,NTDs)、茹贝尔综合征(Joubert syndrome)、MORM综合征等神经系统疾病。本文对INPP5E基因与胚胎神经发育相关研究进展进行综述,期望进一步了解INPP5E基因在胚胎神经发育中的作用及机制,以寻求其突变相关疾病的发病机制及其防治方法。

钱雅婧[8](2015)在《中国汉族人群TPM1和VANGL基因多态性与非综合征型唇腭裂易感性的关联研究》文中提出唇腭裂是胚胎早期发育过程中由于先天遗传因素或环境因素的影响,面部各胚突发育分化、联合及融合异常所致人类颅颌面部最常见的一类先天性发育畸形。根据是否伴有其他结构异常及先天性疾病,唇腭裂通常可分为综合征型唇腭裂(syndromic orofacial clefts,SOC)及非综合征型唇腭裂(nonsyndromic orofacial clefts,NSOC)。在世界范围内,唇腭裂的患病率可高达1/800,其中约70%的唇裂伴或不伴腭裂及50%的腭裂属于非综合征型唇腭裂。唇腭裂的发病率受到种族、社会经济状态和地理位置的显着影响,在黄种人及美国印第安人中发病率最高(1/500),非洲人中最低(1/2500)。虽然完善的多学科综合治疗可以重建口腔功能,非综合征型唇腭裂居高不下的发病率及其给患者个人、家庭和社会带来的沉重负担,迫使我们尽快揭示其病因并积极预防。动物模型、连锁研究、候选基因关联研究、染色体重组、直接测序和全基因组关联研究(genome-wide association studies,GWAS)均已应用于揭示非综合征型唇腭裂的相关基因和信号通路。2012年,通过合并两个最大的GWAS数据库进行的第一个关于NSOC的荟萃分析揭示15q22是一个新的NSOC易感区域。位于这一易感区域的TPM1基因编码了一组高度保守、广泛分布并具有多个亚型的原肌球蛋白(tropomyosins,Tms)。通过原肌球蛋白的不同亚型,TPM1在肌肉收缩、细胞骨架构建、细胞迁移和胚胎发育中发挥了重要的作用。而在与唇腭裂相关的信号通路研究中,WNT信号通路在胚胎唇腭面部的发育过程中至关重要。分别位于1p13.1和1q22-q23的VANGL1和VANGL2基因,是非经典WNT信号通路——PCP信号通路中核心蛋白的编码基因。VANGL1和VANGL2参与了神经嵴细胞的迁移,并被多次报道与神经管畸形相关。因此,我们提出假说TPM1和VANGL1/VANGL2的基因多态性可能与NSOC易感性相关联。研究共选取了4个TPM1标签SNPs位点、5个VANGL1功能性位点及2个VANGL2功能性位点进行分型,并在1272例唇腭裂病例及1295例对照样本中(一阶段:599例NSOC病例和590例对照;二阶段:673例NSOC病例和705例对照)进行了中国汉族人群的病例对照研究及相关功能研究以证实这一假说。病例对照研究结果显示:TPM1杂合子GA基因型可降低NSOC的患病风险(P=0.038,OR=0.77,95%CI=[0.61,0.99])。GA杂合子与AA纯合子比较及显性模型分层分析显示rs1972041等位基因G在唇裂伴腭裂(cleft lip with cleft palate,CLP)及唇裂伴或不伴腭裂(cleft lip with or without cleft palate,CL/P)中均有保护性作用;但研究未发现TPM1的其他三个SNPs(rs11071720,rs3803499和rs12148828)与NSOC相关联。VANGL1基因SNPs位点rs17034226及rs3811006与NSOC的易感性显着相关,两点的T等位基因均能增加NSOC及其亚型的患病风险,其在单纯性腭裂(cleft palate only,CPO)患者中的风险最高。但研究未发现位于VANGL1基因的另外三个SNPs位点(rs6700610、rs3811007、rs4839469)及VANGL2基因的两个SNPs位点(rs11582932和rs12086448)与NSOC的易感性相关联。功能研究发现VANGL1 3’UTR区SNPs位点rs17034226可与miR-371a mimics结合,该位点C到T的点突变造成了其与miR-371a结合能力的下降,从而增加了VANGL1的表达。同时,VANGL1 3’UTR区SNPs位点rs3811006可与miR-1267mimics结合,该位点C到T的点突变造成了其在人胚胎腭突间充质细胞(human embryo palatal mesenchyme,HEPM)及人肾胚上皮细胞(human embryo kidney,HEK293A)中与miR-1267mimics结合能力的差异性变化。小鼠胚胎唇腭部组织免疫组化显示VANGL1表达于小鼠唇腭发育过程中的上皮及间充质组织,其在腭中缝的表达随着腭中缝上皮的逐渐消失而降低。我们的研究提示TPM1和VANGL1的基因多态性与NSOC的易感性相关,TPM1和VANGL1的基因点突变可能导致NSOC的发生。在今后的研究中,我们需要更多地关注TPM1和VANGL1基因在颅面部发育过程中的功能及作用。

柴智,袁怀永,解军,王永辉,李艳彦,王悦尧,周然[9](2013)在《神经管畸形发病机制的研究进展》文中研究指明神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是发生在中枢神经系统的一种严重的先天性出生缺陷性疾病,它的发生是一个复杂的过程,属于在环境因素影响下的基因遗传病。神经管在胚胎的第1517天开始发育,至第2426天左右形成,在此期间接触农药、射线、噪声刺激、使用药物、饮酒、感染、营养不良等因素均可导致神经管发育相关基因发生结构改变或表达障碍[1]。胚胎发育过程中早期神经管无法闭合或者闭合的神经管重新打开是导

宋玮婷,林小远[10](2012)在《闽东地区神经管畸形的发生动态和特征》文中研究表明目的为掌握闽东地区神经管畸形的发生动态和特征,为制定干预措施提供依据,进行回顾性分析。方法按监测方案要求收集2001-2011年宁德市出生缺陷医院监测资料,统一统计标准录入SPSS软件建立数据库,进行统计分析。结果 2001-2011年宁德市神经管畸形发生率无明显下降趋势,≥28周神经管畸形发生率呈现下降趋势;产妇各年龄组之间发生率无显着差异,随年龄增高发生率降低,低年龄风险增高;男女性别及城乡发生率无显着差异,脊柱裂发生率农村高于城镇。结论加强一级预防广度和深度,推进产前筛查诊断技术,对降低神经管畸形发生率具有重要意义。

二、神经管畸形病因的基因学研究进展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、神经管畸形病因的基因学研究进展(论文提纲范文)

(1)VCP及PCDH24在先天性肛门直肠畸形发病机制中的初步探究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一部分: 蛋白质芯片筛选先天性肛门直肠畸形的差异蛋白
    前言
        参考文献
    材料与方法
        一. 血清样本
        二. 主要相关试剂
        三. 主要实验仪器
        四. 实验方法
    结果
        1. 蛋白质控结果
        2. 蛋白质鉴定
        3. 蛋白质定量
        4. 鉴定差异蛋白质的功能注释结果
    讨论
    结论
第二部分: 差异蛋白VCP和PCDH24的人群样本验证及在人正常结肠上皮细胞中的功能研究
    前言
    材料与方法
        一、样本来源
        二. 主要相关试剂
        三. 主要实验仪器
        四. 实验方法
    结果
        1. 人群样本验证
        2. 抑制PCDH24和VCP对Hcope细胞的增值与凋亡的影响
    讨论
    结论
全文小结
参考文献
综述 先天性肛门直肠畸形相关致病因素及基因学研究进展
    参考文献
博士在读期间发表的论文
致谢

(2)INPP5E基因在肌醇失衡状态下调控胚胎神经纤毛形成机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 纤毛及其发育
    1.3 NTDs及肌醇代谢通路
        1.3.1 NTDs
        1.3.2 肌醇及其代谢通路
    1.4 INPP5E基因
    1.5 本课题主要研究内容
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 研究内容
第2章 肌醇失衡小鼠模型中INPP5E表达水平
    2.1 引言
    2.2 实验材料
        2.2.1 小鼠胚胎样本
        2.2.2 仪器
        2.2.3 试剂
    2.3 实验方法
        2.3.1 免疫组化检测
        2.3.2 神经组织蛋白质提取
        2.3.3 测定蛋白浓度
        2.3.4 Western Blotting检测
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 小鼠胚胎发育状况
        2.4.2 免疫组化检测INPP5E基因表达
        2.4.3 蛋白浓度测定标准曲线
        2.4.4 Western Blotting检测INPP5E基因表达水平
    2.5 本章小结
第3章 肌醇失衡细胞模型中INPP5E及代谢产物表达水平
    3.1 引言
    3.2 实验材料
        3.2.1 仪器
        3.2.2 试剂
    3.3 实验方法
        3.3.1 细胞复苏
        3.3.2 细胞换液
        3.3.3 细胞传代
        3.3.4 细胞冻存
        3.3.5 细胞计数
        3.3.6 MTT检测
        3.3.7 加药处理
        3.3.8 细胞蛋白质抽提及浓度测定
        3.3.9 Western Blotting检测INPP5E基因表达
        3.3.10 细胞中脂质提取
        3.3.11 PIP2含量测定
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 MTT法检测细胞增殖率
        3.4.2 Western Blotting检测INPP5E基因表达
        3.4.3 PIP2标准曲线及含量测定
    3.5 本章小结
第4章 肌醇失衡状态胚胎神经纤毛形态及数量变化
    4.1 引言
    4.2 实验材料
        4.2.1 仪器
        4.2.2 试剂
    4.3 实验方法
        4.3.1 细胞培养及加药处理
        4.3.2 免疫荧光观察纤毛形态、数量
        4.3.3 扫描电镜观察纤毛形态、数量的变化
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 免疫荧光观察纤毛形态、数量
        4.4.2 扫描电镜观察纤毛形态、数量的变化
    4.5 本章小结
第5章 纤毛相关基因表达芯片检测
    5.1 引言
    5.2 实验材料
        5.2.1 小鼠胚胎样本的筛选
        5.2.2 仪器
        5.2.3 试剂
    5.3 实验方法
        5.3.1 样品的RNA抽提
        5.3.2 消化RNA样品(去除其中可能含有的基因组DNA)
        5.3.3 RNA纯化
        5.3.4 RNA质量检测
        5.3.5 cDNA合成
        5.3.6 实时定量PCR
        5.3.7 数据分析
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 RNA纯度检测
        5.4.2 总RNA琼脂糖凝胶电泳鉴定
        5.4.3 溶解曲线分析,扩增效率分析
        5.4.4 组间基因表达差异3D图
        5.4.5 实时定量PCR检测结果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢

(3)双侧小耳畸形患者的听力干预及耳-下颌发育不全综合征家系致病基因的筛选和功能研究(论文提纲范文)

缩略词表(Abbreviation)
中文摘要
Abstract
前言
第一部分 双侧小耳畸形患者的听力干预
    引言
    材料与方法
    结果
    讨论
    小结
    参考文献
第二部分 耳-下颌发育不全综合征家系致病基因的筛选和功能研究
    引言
    材料与方法
    结果
    讨论
    小结
    参考文献
总结
综述
    参考文献
研究生期间发表文章
致谢

(4)超声评估胎儿脊髓圆锥位置新方法及脊髓拴系胎儿染色体拷贝数变异分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
英文缩略语
第一部分 腰骶关节两线相交法判定胎儿脊髓圆锥位置的研究
    1 前言
    2 资料与方法
        2.1 研究对象
        2.1.1 一般资料
        2.1.2 入选标准
        2.2 仪器与方法
        2.2.1 仪器
        2.2.2 超声检查方法
        2.2.3 统计学分析
    3 结果
        3.1 二维超声腰骶关节和脊髓圆锥的显示情况
        3.2 不同孕周胎儿脊髓圆锥位置的分布情况
        3.3 一致性分析
        3.4 独立样本t检验
    4 讨论
    5 结论
第二部分 二维超声定量评估胎儿脊髓圆锥位置新方法及对脊髓拴系的诊断价值
    6 前言
    7 资料与方法
        7.1 研究对象
        7.2 仪器与方法
        7.2.1 仪器
        7.2.2 超声检查方法
        7.2.3 统计学分析
    8 结果
        8.1 正常胎儿组
        8.2 脊髓拴系胎儿组
    9 讨论
    10 结论
第三部分 脊髓拴系胎儿染色体拷贝数变异分析
    11 前言
    12 资料与方法
        12.1 研究对象
        12.2 仪器与方法
        12.2.1 主要仪器与设备
        12.2.2 所需主要试剂
        12.2.3 技术路线
        12.2.4 实验流程
        12.2.5 生物信息学分析
    13 结果
        13.1 NGS检测结果分析
        13.2 NGS检出CNV片段大小分类
    14 讨论
    15 结论
本研究创新性自我评价
参考文献
综述
    参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简历

(5)FLNB基因突变在发育性骨骼畸形中的分子生物学研究(论文提纲范文)

英文缩略词表
中文摘要
Abstract
前言
第一部分 FLNB基因错义突变相关疾病谱中典型疾病的临床表型及细胞、分子生物学对比分析
    材料与方法
    结果
    讨论
第二部分 FLNB基因G1586R突变位点的计算机分子动态模拟分析
    材料与方法
    结果
    讨论
第三部分 FLNB基因变异细胞的蛋白质组学研究
    材料与方法
    结果
    讨论
第四部分 FLNB突变在中国汉族人群先天性脊柱侧凸队列中的遗传学研究
    材料与方法
    结果
    讨论
全文总结
综述 脊柱侧凸的基因学研究进展
参考文献
个人简历
致谢

(6)神经管畸形鼠中叶酸干预与H3K27me3表达关系的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
中英文缩略词
前言
第一部分 神经管畸形大鼠模型的制作
    材料和方法
    实验结果
第二部分 神经管畸形鼠中H3K27me3的表达水平检测
    材料和方法
    实验结果
第三部分 神经管畸形鼠中Adcy2的表达水平检测
    材料与方法
    实验结果
讨论
结论
参考文献
综述
    综述参考文献
致谢
个人简介

(7)INPP5E基因与胚胎神经发育相关研究(论文提纲范文)

1 INPP5E基因结构与功能
2 人类正常神经发育过程
3 Inpp5e在胚胎神经发育中的作用及机制
    3.1 神经管畸形(neural tube defects,NTDs)
    3.2 茹贝尔综合征(Joubert syndrome,JS)
    3.3 MORM综合征
4 展望

(8)中国汉族人群TPM1和VANGL基因多态性与非综合征型唇腭裂易感性的关联研究(论文提纲范文)

论文缩写词表(按字母排序)
中文摘要
英文摘要
前言
第一部分 中国汉族人群TPM1基因多态性与非综合征型唇腭裂易感性的关联研究
    前言
    材料与方法
    结果
    讨论
    小结
第二部分 中国汉族人群VANGL基因多态性与非综合征型唇腭裂易感性的关联研究
    前言
    材料与方法
    结果
    讨论
    小结
参考文献
综述
    参考文献
附录一 发表文章
致谢

(9)神经管畸形发病机制的研究进展(论文提纲范文)

一、环境因素
    1. 生物性致畸:
    2. 化学性致畸:
    3. 物理性致畸:
    4. 孕期营养缺乏致畸:
    5. 个体因素致畸:
二、基因因素
    1. 转录因子调控基因致畸:
    2. 与叶酸和同型半胱氨酸代谢有关的基因致畸
三、其他因素
四、结语

四、神经管畸形病因的基因学研究进展(论文参考文献)

  • [1]VCP及PCDH24在先天性肛门直肠畸形发病机制中的初步探究[D]. 朱振伟. 苏州大学, 2020(06)
  • [2]INPP5E基因在肌醇失衡状态下调控胚胎神经纤毛形成机制研究[D]. 高婷婷. 北京工业大学, 2019(07)
  • [3]双侧小耳畸形患者的听力干预及耳-下颌发育不全综合征家系致病基因的筛选和功能研究[D]. 王艺贝. 北京协和医学院, 2019
  • [4]超声评估胎儿脊髓圆锥位置新方法及脊髓拴系胎儿染色体拷贝数变异分析[D]. 翟晶. 中国医科大学, 2019(01)
  • [5]FLNB基因突变在发育性骨骼畸形中的分子生物学研究[D]. 徐启明. 北京协和医学院, 2018(02)
  • [6]神经管畸形鼠中叶酸干预与H3K27me3表达关系的研究[D]. 鲁峰刚. 宁夏医科大学, 2016(03)
  • [7]INPP5E基因与胚胎神经发育相关研究[J]. 祝夕汀,张德强,王建华. 中国优生与遗传杂志, 2016(02)
  • [8]中国汉族人群TPM1和VANGL基因多态性与非综合征型唇腭裂易感性的关联研究[D]. 钱雅婧. 南京医科大学, 2015(05)
  • [9]神经管畸形发病机制的研究进展[J]. 柴智,袁怀永,解军,王永辉,李艳彦,王悦尧,周然. 世界中西医结合杂志, 2013(09)
  • [10]闽东地区神经管畸形的发生动态和特征[J]. 宋玮婷,林小远. 中国优生与遗传杂志, 2012(06)
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