苯丙酮尿症的分子生物学研究

苯丙酮尿症(PKU)是一种严重的遗传性氨基酸代谢病。50年前,Fǒlling首先报道此病,并发现病人尿中含有大量的苯丙酮酸(phenylpyruvate),这是由于患者肝脏内的苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydr-oxylase,简称PAH,EC 1.14.16.1)缺乏,苯丙氨酸不能转化为酪氨酸,苯丙氨酸便在体内累积。典型的PKU病人血中苯丙氨酸水平高于1200μM/l,结果一部分苯丙氨酸经代谢旁路转变为苯丙酮酸从尿中大量排出;     

经典型苯丙酮尿症的饮食治疗原则

高苯丙氨酸血症中最常见的是由苯丙氨酸羟化酶(PAH)异常所引起的苯丙酮尿症(PKU),称为经典型PKU,患者约占高苯丙氨酸血症的98％。经典型PKU属常染色体隐性遗传病,其分子基础和生化特点是由于PAH基因突变,导致PAH活性降低或缺失,肝脏不能将苯丙氨酸(Phe)转变为酪氨酸,结果一方面造成Phe及其代谢产物在体内蓄积,另一方面出现正常产物的生成减少,从而产生一系列临床症状,如神经系统发育异常,不可逆的智能发育障碍,继发性的代谢紊乱及继发性癫痫等,严重者可危及生命。PKU在遗传上属于单基因遗传病,呈世界性分布,在人群中的发生率随地区、种族而异,如日本1:70000、美国1:12000～1:18000、苏     

四氢生物蝶呤反应性的苯丙酮尿症研究进展

本文综述对四氢生物蝶呤(BH4)反应性的苯丙氨酸羟化酶(PAH)基因缺陷的苯丙酮尿症(PKU)的研究进展。分析BH4反应性的PAH基因突变,探讨这一现象潜在的发生机制,介绍一种新的临床分类法,并对PKU的BH4替代治疗前景进行展望。     

苯丙酮尿症的产前诊断

苯丙酮尿症(PKU)是一种比较常见的氨基酸代谢病,由于苯丙氨酸羟化酶(PAH)只存在于肝脏,而在羊水细胞或绒毛滋养层细胞中缺乏此种酶,过去一直无法进行产前诊断。近年来,随着分子遗传学新技术的研究和应用,阐明了PAH基因结构特点,并开始利用PAU基因的RFLP与PKU的连锁分析,进行产前诊断。     

苯丙氨酸羟化酶基因的六种新型突变

目的　检测中国苯丙酮尿症 ( phenylketonuria ,PKU )患者苯丙氨酸羟化酶 (phenylalaninehy droxylase ,PAH)基因新的突变位点。 方法　应用聚合酶链反应 单链构象多态性及DNA直接测序检测 40例经典型PKU患者和 3 0名正常对照的PAH基因。结果　在PAH基因上共发现 11种突变和 3种多态 ,3 0名正常对照者PAH基因未发现异常。结论　经与国际PAH基因突变数据库比较 ,确认M 2 76K、M 2 76R、2 80insT、IVS10nt 3 2T→A、IVS4nt 4 7C→T是国际上首次发现的突变 ,H 2 90R是中国PKU患者基因上首次发现的新型突变。     

苯丙氨酸羟化酶基因突变及其与表型的关系研究进展

苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)是一种可以造成儿童不同程度智力损害的常见的先天代谢性疾病,属于常染色体隐性遗传,OMIM编号为261600。PKU是由苯丙氨酸羟化酶(Phenylalanine hydroxylase,PAH)基因突变导致的肝脏PAH酶活性降低或丧失所致,1934年由Folling首先报道了此病。1983年该基因被定位在12q22-24.2。近些年,随着分子遗传学及生物学等科学的发展,对PKU研究也在不断深入。目前在国际PAH数据库(http//www.pahdb.mcgill.ca)中总共收录546种突变等位基因,659种基因型。PKU表型与基因突变类型有关,但是有些带有相同pah基因突变的不同PKU患者存在表型差异。全面了解pah基因结构、pah基因表达特点、酶结构和功能以及基因突变对酶结构和功能的影响的分子机制是对PKU表型认识的基础。本文根据近年来的研究成果,对pah基因结构,PAH酶结构,基因突变及其与表型的关系等进行详细阐述。     

苯丙酮尿症的研究进展

苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)绝大部分是由于肝脏苯丙氨酸羟化酶(phenylalaninehydroxylase,PAH)缺乏,少部分(约1-5%)是由于四氢生物喋呤合成酶或二氢生物喋呤还原酶缺陷所致的一种遗传性氨基酸代谢障碍性疾病,呈常染色体隐性遗传。其特征是人体苯丙氨酸代谢异常,导致高苯丙氨酸血症。未经治疗的患者会出现脑组织损伤和不可逆的智力发育障碍,重症者可死亡。随着人们对疾病认识的不断增加和诊断技术日新月异的发展,该病的病因和发病机制已基本明确,目前已可对此病进行诊断、预防,并可通过及时治疗而使患儿能健康成长。 一、PKU的临床表现和分型 患儿出生时正常,至3-4个月时呈智能发育落后,头发逐     

新疆回族中苯丙酮尿症基因的突变鉴定

目的探讨新疆回族中苯丙氨酸羟化酶(PAH)基因的突变特点。方法采用PCR产物直接测序的方法,测定7例回族苯丙酮尿症(PKU)患者PAH基因全部外显子及其启动子区域序列。结果在14个回族PAH等位基因中,共检出突变基因10个,包括错义突变5种、无义突变1种、剪切位点突变1种、缺失突变1种,其中的R243Q和R176X为种纯合子突变,这些突变分布于六个外显子,均系在回族中首次发现。检出的突变基因中包含2种新的突变基因类型,即R155H和A300S基因突变,通过查阅国内外文献、查询PAH专业网站及www.pahdb.mcgill.ca国际PAH数据库,证实是国内未见报道的新突变。结论新疆回族PKU患者中PAH基因突变具有明显的异质性特点,我们的研究丰富了PAH基因突变研究的内容,是我国PKU研究中民族资料的重要补充。     

有关苯丙酮尿症对医学遗传学的影响:成就、现状及在未来实践上的可能性

苯丙酮尿症(PKU)系由一种发生率为万分之一的,肝细胞苯丙氨酸羟化酶(PAH)缺陷所致的常染色体隐性遗传病。当今对全世界数百万新生儿作PKU筛查,使数以千计经早期治疗的儿童和青年为他们的康复而感到高兴。为阐明PKU的生物化学和遗传学背景,在临床症状出现之前通过饮食疗法来阻止这种代谢失常,多学科的研究人员进行了合作。 1934年挪威医生、生物化学家Folling首先发现并介绍了PKU,在此后的50年     

用一种无苯丙氨酸的新产品治疗苯丙酮尿症的临床经验

以低苯丙氨酸饮食可有效地治疗PKU(即苯丙酮尿症)。早期诊断和细心的饮食疗法对于防止新生儿期的智力减退和增进智力是很重要的,而且可以减少因智力迟钝而住院的PKU病人的数目。可是近来注意到,一旦中断这种饮食之后,老PKU儿童的智力又趋变坏;此外,有一些临床表现,如湿疹、运动过度和异常脑电图偶而也会随血清苯丙氨酸水平的上升而表现出来。在美国易于购得的唯一的低苯丙氨酸产品是Lofenalac。大多数PKU病人对此反应良好,但有些病人则受不了或不能继续服用,特别是在病孩     

用空腹血鉴定苯丙酮尿症基因携带者的简化方法

鉴定苯丙酮尿症(PKU)基因携带者对PKU 患者的正常同胞及其他近亲的遗传咨询非常有用。文献已报导了几种鉴定PKU 基因携带者的方法,其中最准确的方法是在加上苯丙氨酸负荷后测定血浆(苯丙氨酸)~2与酪氨酸比值(P~2/T),检出率达99%。但是这种方法烦琐,而且给病人造成较多痛苦。本文介绍的方法更为简便,对受试者无不良作用。以31名正常成人志愿者做为对照组,另43名受试者选自PKU 患儿的杂合子双亲。     

应用PCR-RFLP分析法进行苯丙酮尿症的基因诊断

苯丙酮尿症（phenylketonuria,PKU）是一种氨基酸代谢异常的常染色体隐性遗传病。由于苯丙氨酸羟化酶（phenylalaninehydroxylase,PAH）缺陷或活性降低,导致苯丙氨酸不能正常转化为酪氨酸,苯丙氨酸在体内异常蓄积并打破大脑氨基酸的平衡而引起中枢神经系统的损伤。PAH缺陷引起了患儿神经系统损害,尤其是智力发育障碍和语言发育迟缓等更为严重。     

四氢生物蝶呤反应性的苯丙酮尿症研究进展

本文综述对四氢生物蝶呤（BH4）反应性的苯丙氨酸羟化酶（PAH）基因缺陷的苯丙酮尿症（PKU）的研究进展。分析BH4反应性的PAH基因突变，探讨这一现象潜在的发生机制，介绍一种新的临床分类法，并对PKU的BH4替代治疗前景进行展望。     

高分辨率熔解曲线分析技术检测苯丙酮尿症患者的苯丙氨酸羟化酶基因突变

目的 应用高分辨率熔解曲线（HRM）分析技术检测苯丙酮尿症患者苯丙氨酸羟化酶基因突变.方法 利用PCR扩增13例苯丙酮尿症（PKU）患者的苯丙氨酸羟化酶（PAH）基因第6、7、11及12外显子,然后对PCR产物进行HRM分析,通过DNA测序对HRM结果进行验证.结果 在13例PKU患者的26个PAH等位基因中共检测出5种不同突变基因,总检出率为38.5％.常见的突变类型是R243Q和A434D.检测出两种多态性位点为Q232Q和V245V.HRM分析结果与测序结果完全一致.结论 HRM技术具有简单、快速、易操作、准确等优点,可用于PKU患者PAH基因突变筛查.     

苯丙氨酸羟化酶基因G247S、E280G、P362T和A434D突变的体外表达研究和结构分析

目的 探讨苯丙氨酸羟化酶基因4种新错义突变G247S、E280G、P362T和A434D的致病性质以及与临床表型之间的关系.方法 (1)应用体外真核表达体系进行突变体蛋白的瞬时表达;以野生型苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)的酶活性作为参照,计算突变体的残余酶活性.(2)比对不同种属的PAH酶蛋白序列,分析这些突变位点的氨基酸的保守性.(3)以正常PAH蛋白的晶体结构为基础,应用生物大分子结构模拟软件进行突变位点的三维结构分析,预测氨基酸的替换对酶功能的潜在影响.(4)根据治疗前血苯丙氨酸浓度和饮食苯丙氨酸的耐受量,进行苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)患儿的临床表型分析.结果 (1)突变体G247S、E280G、P362T和A434D体外表达的残余酶活性分别为野生型的3.1%、0.4%、8.2%和21.7%.(2)Gly 247、Glu 280、Pro362均属于高度保守的氨基酸残基位点,而Ala434则属于比较保守的位点.(3)三维分子结构分析显示G247S和E280G位于酶的活性中心位置,可能分别影响PAH酶与四氢生物蝶呤和铁离子的结合;而突变P362T和A434D则可能分别影响PAH酶二聚体和四聚体化的形成和稳定性.(4)临床表型分析显示携带G247S和E280G突变的患者为经典型PKU,携带P362T的患者既有经典型PKU也有中间型PKU,携带A434D患者均为中间型PKU.结论 (1)E280G、G247S、P362T和A434D突变均为致病性的突变,位于酶活性中心位点的突变影响酶的活性功能更为明显.(2)突变酶分子的结构分析以及对酶功能影响的预测与体外表达的实验结果基本一致.(3)突变基因型、体外表达活性实验以及临床表型之间的关联分析存在着一定的关联性.     

深圳地区苯丙酮尿症患儿苯丙氨酸羟化酶基因突变特征及分布情况研究

目的了解深圳地区苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)患儿苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)基因突变特征及分布情况,为该地区PKU产前诊断、治疗及干预措施的制定提供科学依据。方法收集2013年2月~2017年9月在深圳市光明新区人民医院产科分娩的新生儿经深圳市新生儿遗传性疾病筛查中心确诊为PKU患儿27例,采用聚合酶链反应(PCR)直接测序法对PKU患者PAH基因突变型进行检测,并对检测结果进行统计分析。结果 27例PKU患儿中检出2个基因突变类型的16例,占59.26%(16/27),其中3例为纯合子突变,明显高于1个基因突变类型的37.04%(10/27)和1例未检出基因突变类型的3.70%(1/27),差异有统计学意义(χ2=3.105~9.683,P0.05);27例PKU患儿54个PAH等位基因中共检出44个基因突变位点,检出率为81.48%(44/54),且此44个突变基因中共检出14种基因突变类型,包括错义突变7个,无义突变3个,剪接突变1个,同义突变1个,缺失突变2个,其中以R243Q,Y356X和R241C突变检出率最高,分别为20.37%,14.81%和12.96%,明显高于其它基因突变类型,差异有统计学意义(χ2=3.921~11.518,P0.05)。结论深圳地区PKU患儿PAH基因突变检出率比较高,且基因突变类型呈现多样化和复杂化,但未检出新的PAH基因突变类型,以R243Q,Y356X和R241C突变类型检出率最高。     

河南省苯丙酮尿症患者苯丙氨酸羟化酶基因突变的构成

目的 了解河南省苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)患者苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)基因突变的特点,为临床遗传咨询、基因诊断及产前诊断提供科学依据.方法 应用聚合酶链反应和DNA正反测序技术对34例经典型PKU患者的PAH基因全部13个外显子及两侧部分内含子进行鉴定分析.结果 34例患者共68个PAH等位基因中共检出23种致病突变(包括错义突变12种、无义突变4种、剪接突变4种和缺失3种)和9种其它基因变异.致病基因突变的总检出率为92.65%(63/68).第7外显子的基因突变种类最多,其次是第5外显于和第11外显子.检索PAH基因突变数据库和查阅相关文献,确定有2种突变[A156P和P69_S70delinsP(delCTT)]国际上未见报道,4种突变(IVS2+5G＞C、G332E、IVS10-14C＞G、L367＞Wfs)国内未见报道.结论 河南省PKU患者PAH基因的突变构成及频率与中国其它地区人群稍有不同.     

河南地区苯丙酮尿症患者苯丙氨酸羟化酶基因突变研究

目的 了解河南地区苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU)患者苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)基因突变情况,以便为苯丙酮尿症产前诊断和遗传咨询提供理论依据.方法 应用PCR产物直接测序对47例PKU患者及其父母PAH基因第1～13外显子及其两侧内含子进行序列分析.结果 在94条染色体中共检测到了83个PAH基因突变位点,检出率为88.3%(83/94),共发现了25种突变,其中突变E79fX13、H271R和D415Y国内外未见报道,突变VS10-14C＞G为国内首次报道.河南地区PKU患者的PAH基因突变集中在第6、7和11外显子,常见的7种突变是p.R243Q(20.5%)、EX6-96A＞G(12.0%)、p.Y356X(9.6%)、VS4-1G＞A(9.6%)、p.R111X(8.4%)、p.V399V(8.4%)、p.R413P(7.2%).结论 河南地区PKU患者PAH基因突变与中国其他地区相似,通过PAH基因直接测序可对大部分的PKU家系进行产前诊断.

Abstract：

Objective To study the characteristics of the phenylalanine hydroxylase gene (PAH)mutations in patients with phenylketonuria (PKU) in Henan province, in order to provide basic information for genetic counseling and prenatal diagnosis. Methods Mutations of the PAH gene were detected in exons 1-13 with flanking introns of PAH gene by PCR and DNA sequencing in 47 families with PKU. Results A total of 25 different mutations were detected in 83 out of 94 PAH alleles (88. 3%). Among them,E79fX13, H271R and D415Y have not been reported previously. It was the first time that IVS10-14C＞Gmutation was reported in Chinese PKU population. The mutations p. R243Q, EX6-96A＞G, p. Y356X,IVS4-1G＞A, p. R111X, p. V399V and p. R413P, were the prevalent mutations with relative frequencies of 20. 5 %, 12.0%, 9.6%, 9. 6%, 8. 4%, 8. 4% and 7.2% respectively. Conclusion The mutations of the PAH gene in patients with classical phenylketonuria in Henan province were similar to that in other areas of China. Prenatal gene diagnosis for PKU by PAH gene sequencing is efficient for most PKU families.     

127例PKU患者PAH基因第12外显子点突变及其频率研究

目的　了解中国人苯丙酮尿症 ( phenylketonuria,PKU)患者的苯丙氨酸羟化酶( phenylalanine hydroxylase,PAH)基因第 12外显子点突变种类和频率。方法　应用单链构象多态性( single strand conformation polymorphism,SSCP)、变性梯度凝胶电泳 ( denaturing gradient gelelectrophoresis,DGGE)、DNA测序分析了 12 7例 PKU患者的 PAH基因第 12外显子点突变种类及频率。结果　 DNA测序分析显示 10例患者存在 R4 13P、S4 11X、R4 0 8W、R4 0 8Q 4种杂合突变 ,其突变频率分别为 2 .76 %、0 .39%、0 .39%、0 .39% ,S4 11X突变为中国人中首次报道。 SSCP分析仅发现 2例 R4 13P杂合突变 ,DGGE分析显示 10例出现 3种类型的异常电泳带型。R4 13P突变在南北方人之间、在经典型 PKU和高苯丙氨酸血症之间的分布差异无显著性。结论　 DGGE对 PAH基因第 12外显子点突变检出率明显高于 SSCP。 DGGE结合 DNA测序是明确 PAH基因第 12外显子点突变种类和频率较好的方法。 R4 13P突变在南北方人中分布无明显差异     

用判别式分析智力低下儿童及其母亲苯丙酮尿症杂合子的简易实验

作者提出了检测苯丙酮尿症(PKU)病人杂合子的分类系数和方程式。苯丙氨酸(Phe)、苯丙氨酸/酪氨酸(Tyr)、Phe~2/Tyr的几组变量组合可提供一个可靠的诊断,准确率达96%。作者随机选择病人进行计算,共分为两组:第一组选择判别式函数,第二组核对方法是否适当。用此方法对26名非特异性智力低下儿童及他们的母亲进行PKU杂合子的检测,发现PKU致病基因携带者的比率很高,用这种方法将两对母子、四个儿童、五个母亲归类为杂合子。对受试者准确分类的概率高于90%。本实验是在半禁食情况下进行PKU杂合子多元判别分析的。用不同群体样本:一组