线粒体内膜转位酶8A基因敲除小鼠的构建及其内耳功能研究

目的·通过构建线粒体内膜转位酶8A (translocase of inner mitochondrial membrane 8A,Timm8a)基因敲除小鼠(即Timm8a^(-/-)小鼠),探究其听力表型及该基因在内耳的功能。方法·设计并构建Timm8a^(-/-)小鼠,采用PCR及蛋白质印迹法(Western blotting)验证是否构建成功。观察并比较1月龄时Timm8a^(-/-)小鼠与野生型(wild type,WT)小鼠的体型及体质量。采用免疫荧光染色观察WT小鼠耳蜗组织中TIMM8A的表达分布。通过听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)比较Timm8a^(-/-)小鼠和WT小鼠的听力阈值。采用甲苯胺蓝染色法观察该2种小鼠内耳螺旋器、螺旋神经节与血管纹形态。通过透射电镜观察该2种小鼠的内耳毛细胞、螺旋神经节细胞与血管纹细胞中的线粒体超微结构,并统计异常线粒体所占比例。结果·PCR结果显示Timm8a基因已成功敲除,Western blotting结果显示Timm8a^(-/-)小鼠的耳蜗、大脑、心肌、骨骼肌组织中已无TIMM8A表达,表明Timm8a^(-/-)小鼠构建成功。免疫荧光染色结果提示TIMM8A在WT小鼠耳蜗组织中呈泛表达,且高表达于螺旋器、螺旋神经节与血管纹区域。与WT小鼠相比,1月龄时的Timm8a^(-/-)小鼠发育较慢,体质量明显偏轻,且ABR阈值有所升高(均P<0.05);该小鼠的ABR的Ⅰ波波幅出现下降、Ⅰ波潜伏期有所延长。甲苯胺蓝染色结果显示,与WT小鼠相比,Timm8a^(-/-)小鼠的螺旋神经节细胞的形态与数量均无明显改变,耳蜗中圈及底圈的血管纹厚度减薄(均P<0.05)。透射电镜的观察结果显示,与WT小鼠相比,Timm8a^(-/-)小鼠内耳毛细胞、螺旋神经节细胞与血管纹细胞中线粒体结构出现异常,且异常线粒体比例明显增多(均P<0.05)。结论·该研究成功构建了Timm8a^(-/-)小鼠,其听力阈值的升高可能与其内耳线粒体超微形态结构异常有关。

OTOGL复合杂合突变致常染色体隐性遗传非综合征型聋的遗传及听力表型分析

目的探寻1个中国汉族非综合征型遗传性聋家系的致病原因。方法收集该家系临床资料,采集静脉血后抽提DNA,通过Sanger测序对三大常见耳聋基因(GJB2、SLC26A4、线粒体DNA 12SrRNA)全序列进行筛查以排除致病突变,通过靶向捕获二代测序对目前所有已知耳聋基因进行检测并寻找该患者的可疑致病基因,并通过Sanger测序对变异进行验证。结果该家系中先证者听力表型为中度听力障碍,其姐姐为中重度听力障碍,其父母听力正常,对先证者进行三大耳聋基因筛查未见可疑致病突变,通过靶向捕获二代测序及Sanger测序验证发现OTOGL基因截短类型的复合杂合突变是该家系高度可能的致病原因,先证者及其姐姐均携带OTOGL基因c.2833C>T(p.Arg945*)/c.6467C>A(p.Ser2156*)复合杂合突变,分别来自其父母。根据美国医学遗传与基因组学会(American College of medical genetics and genomics,ACMG)遗传变异分类标准与指南,c.2833C>T(p.Arg945*)与c.6467C>A(p.Ser2156*)变异均被判定为致病性变异,前者首次被报道与遗传性聋相关。结论OTOGL基因c.2833C>T(p.Arg945*)与c.6467C>A(p.Ser2156*)复合杂合变异高度可能是该家系耳聋的致病基因。