POU结构域家族在耳科学中的研究进展

本文归纳整理了近年来三种与耳科学有关的POU结构域家族成员(POU3F4、POU4F3和POU4F1)的研究状况,分别从基因结构、表达方式、作用机制及功能等方面进行综述.     

一个X连锁隐性遗传耳聋基因POU3F4的新突变

目的基于耳聋患者的临床表现,选定POU3F4基因作为检测对象,为患者提供病因学诊断。方法对先证者进行全面的体格检查,排除其他器官病变,并进行详细的听力学及颞骨CT检查。提取先证者外周血白细胞基因组DNA,运用聚合酶链反应的方法,对先证者POU3F4基因进行扩增,直接测序法对POU3F4基因进行全部编码序列检测。结果先证者表现出极重度感音神经性聋。颞骨CT显示双侧耳蜗分隔不全、前庭发育不良、内听道底膨大、耳蜗和内听道底相通。基因检测发现该患者POU3F4基因存在一个新的突变(c.530C>A(p.S177X)),该位点改变导致终止密码子提前出现,使POU3F4转录因子不能发挥其正常的功能。结论通过对该患者POU3F4基因的序列分析,发现了一个明确致病的新的提前终止的突变位点,丰富了POU3F4基因的突变谱。     

中国Y连锁遗传性聋DFNY1家系POU3F4基因突变的检测

目的进行Y连锁遗传性聋(Y—linked hereditary heating impairment)家系的候选基因——POU3F4基因的突变分析。方法在POU3F4基因的全部编码序列设计5对引物进行聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)扩增反应。应用PCR-单链构像多态性(single-strand conformation polymorphism SSCP)方法对DFNY1家系中的43名成员进行突变检测及鉴定。结果POU3F4基因的5对引物均有较好的扩增效果，PCR—SSCF，的多态性分析显示所有家系成员在POU3F4基因中均未检测到多态及突变。结论本研究通过对一个位于X染色体与Y染色体存在同源交换区域的耳聋基因POU3F4基因的检测排除了该基因易位到Y染色体导致DFNY1家系耳聋的可能性，说明中国Y连锁遗传性聋家系的致病基因更多可能是位于Y染色体上的基因突变所致。     

中国Y连锁遗传性聋DFNY1家系POU3F4基因突变的检测

目的:进行Y连锁遗传性聋(Y-linked hereditary hearing impairment)家系的候选基因——POU3F4基因的突变分析。方法: 在POU3F4基因的全部编码序列设计5对引物进行聚合酶链反应 (polymerase chain reaction,PCR)扩增反应。应用PCR-单链构像多态性(single-strand conformation polymorphism SSCP)方法对DFNY1 家系中的43名成员进行突变检测及鉴定。结果:POU3F4基因的5 对引物均有较好的扩增效果,PCR-SSCP的多态性分析显示所有家系成员在POU3F4基因中均未检测到多态及突变。结论:本研究通过对一个位于X染色体与Y染色体存在同源交换区域的耳聋基因POU3F4 基因的检测排除了该基因易位到Y染色体导致DFNY1家系耳聋的可能性,说明中国Y连锁遗传性聋家系的致病基因更多可能是位于Y染色体上的基因突变所致。图2表1参10     

三个内耳不全分隔Ⅲ型家系的表型特征和突变分析

目的 采用二代高通量测序技术为3例内耳不全分隔Ⅲ型(IP-Ⅲ)耳聋患者提供病因诊断并探讨IP-Ⅲ畸形的临床特征、干预措施及效果。方法 进行全面体格检查、听力学和颞骨影像学检查。获取知情同意后,抽取受试者外周血进行全外显子组测序和Sanger测序验证。结果 3例先证者均患有先天性重度-极重度耳聋。颞骨HRCT显示耳蜗蜗轴缺失、阶间分隔存在,内听道基底部膨大,耳蜗底转与内听道缺少骨性分隔且相互交通。全外显子组测序发现2个POU3F4基因截断突变(c.985C>T, c.80dup; NM＿000307.5)和一个POU3F4基因缺失突变。助听器对先证者3听力重建有效,先证者1和2人工耳蜗植入后效果不满意。结论 3例IP-Ⅲ型患者的耳聋和特征性内耳畸形由POU3F4基因突变造成,本文新突变的报道扩展了POU3F4突变谱并有利于家系遗传咨询。     

POU结构域家族在耳科学中的研究进展

本归纳整理了近年来三种与耳科学有关的POU结构域家族成员(POU3F4、POU4F3和POU4F1)的研究状况，分别从基因结构、表达方式、作用机制及功能等方面进行综述。     

一个遗传性耳聋大家系的基因突变检测

目的 :探讨中国人遗传性耳聋基因的突变热点和明确我们最近收集到的一个遗传性耳聋家系是否为已克隆的耳聋基因的突变所致。方法 :该家系 5代共 4 7人 ,其中耳聋患者 1 8人 ,从家系图分析 ,符合常染色体显性遗传 ;所有患者均为语后聋 ,从 1 6 3 0岁起病 ,为双耳对称性、进行性、高频听力下降为主的感觉神经性聋 ,不伴其它器官系统的异常 ;采用PCR 直接测序法在该家系中进行HDIA1、GJB3、GJB2、DFNA5、а tectorin(可导致DFNA8和DFNA1 2两型遗传性耳聋 )、MYO7A、POU4F3等 7个常染色体显性耳聋基因的突变检测。结果 :发现CX2 6基因有 2种核苷酸改变即A3 4 1G和GC2 5 7 2 5 8CG ;POU4F3基因有 1种核苷酸改变即T90C。分析后发现 ,上述核苷酸改变均不是该家系耳聋的致病性突变。其余 5个基因未发现突变。结论 :该常染色体显性耳聋家系由目前已克隆基因突变所致的可能性较小 ,笔者目前正在进行的全基因组扫描和连锁分析极有可能定位一个新的耳聋基因位点     

非综合征型遗传性耳聋的基因定位克隆研究

非综合征型遗传性耳聋是遗传性耳聋分子遗传机制研究中的重点和焦点,相关基因的发现和克隆工作发展迅速.目前估计约有150～200个基因与非综合征遗传性耳聋相关.根据耳聋致病基因所在染色体上的位置不同,非综合征型耳聋分为常染色体遗传、性染色体遗传和线粒体遗传.本文全面回顾了非综合征型遗传性耳聋中与核染色体有关的基因定位与克隆的研究历史与最新进展状况.     

一个POU4F3基因变异所致常染色体显性聋15型家系的遗传学分析

目的 对一个常染色体显性非综合征型进行性听力减退的患者家系进行基因分析，以明确其可能的遗传学病因。方法 应用全外显子组测序方法对先证者进行基因分析，应用Sanger测序法对可疑致病位点进行验证并在家系成员中进行检测。结果 该家系共4代，现有患者6人，均表现为重度-极重度感音神经性听力下降，先证者男，36岁，6岁时发病，检测到非综合征型常染色体显性聋15型(DFNA15)相关基因POU4F3 c.337C>T (p.Q113*)杂合变异，该家系中其它5例患者(Ⅱ-2、Ⅲ-2、Ⅲ-4、Ⅲ-5和Ⅲ-7)均检测到该杂合变异，而4例听力正常成员(Ⅲ-1、Ⅲ-3、Ⅲ-6、Ⅳ-2)未检测到该变异。根据美国医学遗传学和基因组学学会(ACMG)相关指南对该变异进行致病性评级，变异证据为PVS1+PM2+PP1,属致病变异。结论 该家系为一种罕见的由POU4F3基因杂合变异引起的DFNA15型耳聋家系，且可能存在遗传早现现象，POU4F3基因c.337C>T (p.Q113*)变异是该家系耳聋的遗传学病因，可对该家系的遗传咨询提供依据。     

325与Connexin26基因突变相关的综合征耳聋和非综合征耳聋

Connexin26基因其编码的产物为一种缝隙连接蛋白,组成的质膜通道蛋白,在细胞间的连接和递质的传递中起着重要的作用.近年来的研究发现此基因的突变与遗传性综合征耳聋和非综合征耳聋密切相关,对这一基因的研究可使我们对耳聋的致病机理有更加深入的了解.     

一个遗传性聋伴前庭功能障碍家系的表型研究与相关基因探讨

目的分析一个遗传性聋伴前庭功能障碍家系的表型特征,并探讨该家系的相关致病基因。方法对门诊发现的1例渐进性聋伴眩晕患者进行家系调查、病史资料采集、常规检查、听力学及前庭功能检查。听力学检查包括纯音测听、声导抗,前庭功能检查为冷热水试验。采集家系成员外周血DNA,采用聚合酶链反应(poly-merase chain reaction,PCR)扩增-直接测序法对POU3F4基因和COCH基因进行全部编码序列突变检测。结果该家系共4代28人,现存3代26人,主诉听力障碍者4人,耳聋患者均为正常女性后代中的男性,表现出隔代交叉遗传特征。耳聋患者出生时听力正常,6~10岁出现听力减退,并同时出现眩晕,走路不稳感。其中2人听力快速恶化,言语能力差,纯音测听为双耳对称的重度-极重度感音神经性听力损失,另外2人表现为高频下降型听力曲线。4名耳聋患者前庭功能低下或丧失。家系成员基因测序结果显示在POU3F4基因和COCH基因中均未检测到突变。结论本研究家系为非综合征型聋并前庭功能异常的家系,符合X-连锁隐性遗传特征规律,遗传方式最终确定有赖于进一步的分子遗传学研究。该家系患者高度一致的表型特征提示为单一基因致病,但筛查目前与这一表型相关的POU3F4基因和COCH基因未发现突变,可能存在其他与这一表型相关的基因。     

先天性内耳畸形家系致病基因的定位克隆

目的应用分子遗传学的方法揭示一个X-连锁遗传先天性内耳畸形家系的分子病理机制。方法利用X染色体上的微卫星标记进行基因组扫描,通过连锁分析的方法进行致病基因的定位;在定位区域内选取候选基因进行突变筛查。结果①家系所有患者成员均为男性,表型特征为先天性极重度耳聋,颞骨CT扫描发现内耳道扩大,其基底部骨质缺损,蜗轴发育不全,遗传特点符合X-连锁遗传模式;②通过连锁分析在DXS990处得出的最大LOD值为3．27(θ=0．0),将该家系定位在Xq13．1-23之间的区域内;③对定位区域内的基因进行分析后将POU3F4基因作为候选基因对家系成员进行突变检测,发现了与家系中患者成员内耳畸形表型共分离的POU3F4基因新的突变形式(925T→C),该突变位于POU同源结构域中的保守位点,导致编码蛋白氨基酸第309位的丝氨酸突变成脯氨酸(Ser309Pro),110例正常对照者中没有发现同样的突变。结论POU3F4基因一种新的突变形式是导致中国先天性内耳畸形家系中患者的分子病理机制。     

KCNQ4基因突变对常染色体显性遗传性聋家系的影响

目的应用候选基因法了解KCNQ4基因对中国耳聋家系的影响,检测其突变形式. 方法在一个6代相传的常染色体显性遗传性聋家系中,应用聚合酶链反应-单链构像多态性(polymerase chain reaction-single strand conformat io n polymorphism,PCR-SSCP)及克隆测序方法对KCNQ4基因的全部编码序列的PCR产物进行突变位点及多态序列检测. 结果在该家系中,对36位家系成员进行了KCNQ4基因的编码序列的检测,发现KCNQ4基因外显子2的分子多态现象,经测序分析证明这种多态是由于内含子中47 个碱基复制数的差异所造成的. 结论本实验证明KCNQ4基因外显子2的编码区附近存在一个新的分子多态标记,这种分子多态表现出不同的基因型.通过对这些基因型与耳聋表型的相关分析发现,随着内含子复制数的增加,耳聋表现度明显增加.提示KCNQ4基因外显子2与外显子3之间内含子复制数的变化可能是这个家系出现耳聋的一种特征性分子标记.     

DFNA4型耳聋基因定位克隆研究进展

非综合征型遗传性耳聋的致病基因研究是近年研究的热点,其中非综合征型常染色体显性遗传性耳聋4型(DFNA4型耳聋)基因一直受到各国学者的关注。本文详述了DFNA4基因的定位、克隆及突变筛查,为阐释遗传性耳聋发生的分子病理机制提供帮助。     

DFNA4型耳聋基因定位克隆研究进展

非综合征型遗传性耳聋的致病基因研究是近年研究的热点,其中非综合征型常染色体显性遗传性耳聋4型（DFNA4型耳聋）基因一直受到各国学者的关注。本文详述了DFNA4基因的定位、克隆及突变筛查,为阐释遗传性耳聋发生的分子病理机制提供帮助。     

非综合征性聋常见致聋基因及其基因诊断

非综合征性聋占遗传性聋的70％,至今已有60余个非综合征性聋基因被克隆.随着耳聋基因研究的迅速发展及基因检测技术的不断进步,耳聋基因诊断将广泛应用于耳聋病因学检查和预防性筛查中,有助于耳聋更准确的诊断和更恰当的遗传咨询.     

新生儿耳聋基因筛查的质控体系建立

2007年国内学者首次提出"新生儿听力及基因联合筛查"的理念[1],即在广泛开展新生儿听力筛查的基础上融入耳聋基因筛查,在新生儿出生时或出生后3天内采集新生儿脐带血或足跟血,进行耳聋基因筛查。2011年8月北京市卫生局在首都医科大学附属北京同仁医院和解放军总医院进行新生儿耳聋基因筛查工作试点获得成功,2011年12月北京市政府将新生儿耳聋基因筛查列入2012年北京市政府为民办实事项目。为了全面规范     

新生儿听力及耳聋基因联合筛查

新生儿听力及耳聋基因联合筛查,近年来受到医学界的广泛关注。北京市新生儿耳聋基因筛查项目证明,通过基因筛查不仅可以发现先天性遗传性聋患者,更重要的是发现药物敏感性聋基因携带者和迟发性聋基因携带者。早期对耳聋患者实施干预和康复,可以使其聋而不哑;对耳聋基因携带者进行预警及耳聋防治知识的宣教,可以有效预防和减少耳聋的发生;通过进一步的耳聋遗传咨询,可以避免生育聋儿。     

333脊椎动物内耳发育的基因调控

基因的精细调控是细胞正常发育的关键,内耳毛细胞的再生也可能是内耳发育的重演.因此了解内耳发育,特别是听泡发育及内耳感觉前体细胞定向分化及嵌合体形成的基因表达及调控机制,对内耳毛细胞再生的研究及感音神经性耳聋的治疗都有指导意义.     

213个遗传性耳聋家庭的产前诊断和生育指导

目的 通过回顾遗传性耳聋家庭产前诊断的临床实践,总结耳聋产前诊断的相关流程策略与经验.方法 2005年7月至2011年4月,213个耳聋家庭参加研究.其中,205个家庭已生育1个耳聋患儿,除1个家庭妻子为听力正常个体而丈夫为耳聋患者外,其余204个家庭的父母均听力正常;8个家庭为首次生育,包括2个耳聋夫妇家庭.除了1个家庭是经家系研究确定为POU3F4c.647G ＞A杂合突变导致X伴性耳聋外,其余212个家庭均行常见耳聋基因检测,包括GJB2、SLC26A4分析和线粒体基因(mtDNA) 12S rRNA检测,明确分子病因和后代再发风险.接受产前诊断时,母亲妊娠11 ～30周,根据妊娠时间,行适当的产前诊断取材并提取胎儿DNA,测定胎儿基因型,预测胎儿听力状态.结果 后代再发风险为25％的家庭共209个,其中,再生育家庭204个,先证者均为GJB2或SLC26A4纯合或复合突变,父母均为相同基因GJB2或SLC26A4突变携带者;5个首次生育家庭中的夫妇同为GJB2或SLC26A4突变携带者.后代再发风险为50％的家庭共3个,1个家庭先证者及父亲均为SLC26A4复合突变,母亲为SLC26A4突变携带者;1个家庭妻子为POU3F4突变携带者;1个家庭为耳聋夫妇,丈夫为SLC26A4复合突变,妻子同时携带mtDNA A1555G突变和SLC26A4杂合突变.后代再发风险为100％的家庭1个,夫妇均为GJB2纯合或复合突变,但妻子从精子库选择健康人精子,人工受精后怀孕.产前诊断结果显示:213个家庭共行产前诊断226例次(11个家庭进行了2次产前诊断,1例家庭行3次产前诊断),180例次检测结果显示胎儿仅携带一个父系或母系突变,或未携带任何已知突变,该180个胎儿均已出生,随访听力均正常;46例次检测结果显示胎儿与先证者基因型相同,或同时携带了父母的突变,父母自愿选择终止妊娠.结论 耳聋基因诊断结合产前诊断可以有效预防耳聋家庭生育或再生育聋儿,严谨规范的流程与策略是耳聋产前诊断临床安全顺利实施的保证.