發(fā)布時(shí)間：2020-06-11 07:46

【摘要】：研究背景:非隨機(jī)性分布的細(xì)絲蛋白B基因(Filamin B FLNB)錯(cuò)義突變位點(diǎn)可導(dǎo)致一組常染色體顯性遺傳、繼發(fā)于骨發(fā)育不良(bone hypoplasia)的骨骼畸形疾病,包括 Larsen 綜合征(Larsen syndrome,LS)、骨發(fā)育不全癥(atelosteogenesis,AO)、回飛鏢樣骨發(fā)育不全癥(boomerang dysplasia,BD)。在這個(gè)以骨發(fā)育不全為特征的疾病譜中,LS的骨發(fā)育不全程度最輕,而B(niǎo)D的骨發(fā)育不全程度最重。前人的研究提示我們,在細(xì)胞層面及分子層面,可能存在和FLNB基因錯(cuò)義突變相關(guān)疾病譜臨床表型差異一致的微觀表型差異。而關(guān)于FLNB突變蛋白自身的結(jié)構(gòu)改變及細(xì)胞蛋白質(zhì)組的差異化表達(dá)情況在此前的研究中較少涉及。除了在明確診斷為相關(guān)綜合征的病人中存在FLNB基因變異外,FLNB基因變異和先天性脊柱側(cè)凸發(fā)病之間的相關(guān)性在國(guó)際上尚無(wú)報(bào)道。研究目的:在細(xì)胞層面和分子層面,驗(yàn)證FLNB基因的錯(cuò)義突變相關(guān)疾病之間的微觀表型差異是否和其臨床表型差異相一致,從中探究FLNB基因的發(fā)病機(jī)制;并驗(yàn)證FLNB基因突變和先天性脊柱側(cè)凸之間是否存在相關(guān)性,為先天性脊柱側(cè)凸的病因?qū)W研究及側(cè)凸進(jìn)展預(yù)測(cè)尋求新的研究方向。研究方法:首次建立用FLNB質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的ATDC5細(xì)胞作為細(xì)胞模型,比較與LS相關(guān)的FLNBL171R突變質(zhì)粒和與BD相關(guān)的FLNBG1586R突變質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的ATDC5細(xì)胞之間細(xì)胞學(xué)及分子層面的差異,包括細(xì)胞形態(tài)、遷移、凋亡及Runx2的表達(dá)水平等;并運(yùn)用計(jì)算機(jī)分子動(dòng)態(tài)模擬分析和SWATH技術(shù),研究FLNB突變蛋白結(jié)構(gòu)的改變,和蛋白質(zhì)組的差異化表達(dá)及相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)通路的富集情況;最后,使用基因負(fù)荷分析(gene burden analysis)技術(shù)對(duì)564例中國(guó)漢族人群先天性脊柱側(cè)凸患者的全外顯子組信息進(jìn)行分析,研究FLNB基因突變和中國(guó)漢族人群先天性脊柱側(cè)凸之間的相關(guān)性。結(jié)果:表達(dá)FLNBL171R突變蛋白的ATDC5細(xì)胞呈現(xiàn)出FLNB蛋白的球形聚集、細(xì)胞凋亡率的增加及Runx2蛋白表達(dá)量的增加,而表達(dá)FLNBG1586R突變蛋白的ATDC5細(xì)胞則表現(xiàn)為均勻分布的FLNB蛋白、細(xì)胞遷移能力下降及Runx2蛋白表達(dá)量的增加;計(jì)算機(jī)分子動(dòng)態(tài)模擬顯示FLNBG1586R突變蛋白的氫鍵數(shù)量減少、穩(wěn)定性下降,局部二級(jí)結(jié)構(gòu)由折彎狀態(tài)(bend)轉(zhuǎn)變?yōu)榫砬鸂顟B(tài)(coil);蛋白質(zhì)組學(xué)研究顯示表達(dá)FLNBL171R突變蛋白的ATDC5細(xì)胞和表達(dá)FLNBG1586R突變蛋白的ATDC5細(xì)胞之間存在軟骨內(nèi)成骨相關(guān)的蛋白及信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)的差異;基因負(fù)荷分析結(jié)果表明,FLNB基因突變和中國(guó)漢族人群先天性脊柱側(cè)凸之間存在相關(guān)性。結(jié)論:本研究中,通過(guò)對(duì)臨床就診的一例Larsen綜合征家系的遺傳模式及基因?qū)W研究入手,抓住FLNB基因錯(cuò)義突變所致疾病譜中的兩種極端病例(LS和BD)之間存在顯著的臨床表型差異這一主要矛盾,作為研究的突破點(diǎn),通過(guò)細(xì)胞學(xué)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)及蛋白質(zhì)組學(xué)等研究方法,不僅為L(zhǎng)S和BD這兩種疾病間的表型差異提供了合理的解釋,還在此基礎(chǔ)上,通過(guò)全外顯子組測(cè)序及基因負(fù)荷分析,證明FLNB基因突變和中國(guó)漢族人群先天性脊柱側(cè)凸之間存在相關(guān)性。所有結(jié)果,為研究FLNB基因在軟骨內(nèi)成骨過(guò)程中所發(fā)揮的生理性作用及其變異在骨骼畸形發(fā)生中的病理性作用提示了新的研究方向,也為先天性脊柱側(cè)凸的病因?qū)W研究增添了新的候選基因。
【圖文】：

發(fā)病機(jī)理的研究。而脊柱－腕－跗骨融合癥和Ｌａｒｓｅｎ綜合征的骨化中心之間存在相反逡逑的發(fā)育特征，即前者的腕骨或跗骨骨化中心在發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)提前融合，而后者則逡逑表現(xiàn)為腕骨或跗骨的骨化中心增多，，（圖２）提示脊柱－腕－跗骨融合癥和Ｌａｒｓｅｎ綜合征逡逑分別由基因的功能缺失和功能獲得導(dǎo)致。因此，我們呼吁在將來(lái)的研宄中加逡逑快構(gòu)建錯(cuò)義突變相關(guān)的動(dòng)物模型，以深入研究ＦｉＪＶＢ基因在骨骼發(fā)育過(guò)程中逡逑所起的作用。逡逑１２逡逑

如長(zhǎng)骨生長(zhǎng)板骨化中心骨化延遲，骨質(zhì)密度的降低，骨骼肌分化失調(diào)，椎間盤(pán)的骨逡逑化，軟骨細(xì)胞凋亡增加，血管形成的機(jī)制受損，成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞及成纖維細(xì)胞逡逑的徖移能力下降。（圖３）逡逑１３逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：R682

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉森;劉嘉琦;吳南;吳志宏;邱貴興;;先天性脊柱側(cè)凸伴發(fā)畸形[J];中國(guó)骨與關(guān)節(jié)外科;2014年03期

本文編號(hào)：2707598