COL2A1基因突变所致先天性脊柱骨骺发育不良的产前分子诊断

目的：对COL2A1基因（typeⅡcollagen gene）G504S突变导致的先天性脊柱骨骺发育不良（SEDC）家系的2例中期妊娠患者进行产前分子诊断。方法：分别对患者于19＋3孕周和18＋6孕周进行羊膜囊穿刺术抽取羊水，提取羊水脱落细胞DNA，对COL2A1基因的第23外显子扩增，对其产物测序。同时第1例胎儿从17＋3孕周～27＋3孕周、第2例胎儿从16＋1孕周～19＋1孕周对股骨长度进行B超动态检测。结果：COL2A1的23外显子测序结果显示第1例胎儿带有与母亲同样的COL2A1基因G504S突变。第2例胎儿COL2A1基因无突变。B超的追踪检测显示2例胎儿颅骨双顶径都与孕龄相符。第1例患病胎儿股骨增长随孕龄的增加而逐渐减慢，但孕23周前减慢不十分明显。病例2的胎儿股骨长度与孕龄相符，现继续妊娠观察。于第27＋5孕周对第1例患病胎儿行引产术后，影像学检测显示胎儿脊柱扁平、长骨明显短小，证实胎儿患有SEDC。结论：对于有SEDC风险的胎儿进行基因检测非常重要，可以在B超诊断前了解胎儿基因型并明确诊断。B超对胎儿股骨长度的动态检测有助于SEDC的诊断。

先天性脊柱骨骺发育不良家系COL2A1基因的突变

目的:报道1个涉及四代9例患者因患有常染色体显性遗传的先天性脊柱骨骺发育不良的家系COL2A1基因突变。方法:发现18个月的先证者未出现股骨头的继发性骨化中心。其父骨骼改变主要表现为椎骨椎体扁平、股骨颈结构不规则、股骨头骨化缺如、髋臼顶扁平和髋内翻。该家系的其他患者均有类似改变。在明确诊断为先天性脊柱骨骺发育不良后,对该家系进行12号染色体上5个微卫星标记物的单倍体分型。在确定COL2A1基因为疾病的候选基因后,对该家系所有患者及获得血样的正常成员进行该基因54个外显子和启动子的测序。同时对10名健康对照者的第23外显子测序。结果:所有患者COL2A1基因第23外显子的1510 G→A,使第504个氨基酸由甘氨酸→丝氨酸(G504S),但家系中健康者和无血缘关系的10名健康对照者均无此改变。结论:COL2A1基因第23外显子的1510 G→A的改变是该家系患者先天性脊柱骨骺发育不良的原因。该家系详细的影像学资料将扩大人们对Ⅱ型胶原病表型的认识。

静压力下兔髁突软骨细胞COL2A1、SOX9、COL1A1和ALP的表达变化

目的：研究兔髁突软骨细胞对静压力的分子生物学响应。方法：体外分离培养4周龄健康雌性新西兰大白兔髁突软骨细胞,使用形态学观察,COL2A1和SOX9免疫细胞化学染色方法对P2代髁突软骨细胞进行鉴定;100kPa静压力条件下,分别对P2代髁突软骨细胞进行0、1、2、3和4 h的加压处理;采用CCK-8检测压力加载后各组细胞活性的变化;通过Western免疫印迹分析髁突软骨细胞COL2A1、SOX9、COL1A1和ALP的表达变化。采用SPSS19.0软件包对数据进行统计学分析。结果：兔髁突软骨细胞呈多角形,＂铺路石＂样排列,细胞爬片COL2A1和SOX9免疫细胞化学染色鉴定结果为阳性。100kPa静压力加载1 h时,细胞活性显著降低（P=0.04）,但在2~4 h后,细胞活性恢复并与对照组无显著差异。Western印迹结果显示,压力加载3 h和4 h时,COL2A1、SOX9、COL1A1和ALP的表达显著升高。其中,在压力加载4 h组ALP的表达量比3 h组低。结论：兔髁突软骨细胞对压力微环境的改变具有一定的适应能力,100kPa静压力加载4 h不会对髁突软骨细胞活性产生不可逆损伤。适宜的压力加载对髁突软骨细胞的成软骨和成骨能力有促进作用。髁突软骨细胞压力微环境的改变,可能影响颞下颌关节适应性改建和颞下颌关节紊乱病的病理过程。

人颈椎间盘髓核组织中SOX9与COL2A1基因的表达及其意义

目的观察不同退变程度的人颈椎间盘髓核(nucleus pulposus,NP)组织中性别决定基因组9(SOX9)、Ⅱ型胶原α1(COL2A1)的表达差异,并探讨此差异在人颈椎间盘退变(cervical intervertebral disc degeneration,CIDD)发生发展中的意义。方法收集在我院行手术治疗的36例颈椎病或颈椎外伤患者的NP组织及术前颈椎MRI(T2加权像正中矢状位)资料,采用Miyazaki分级系统评估退变程度。用免疫组织化学法观察SOX9、COL2A1在NP组织中的表达定位,用荧光定量(FQ)RT-PCR、蛋白质印迹分析法检测SOX9、COL2A1在mRNA及蛋白水平上的表达量,分析其表达水平与CIDD程度间的关系,初步探究SOX9和COL2A1间的相互作用。结果SOX9在NP细胞胞核中表达,COL2A1在细胞外基质中表达;随着CIDD退变程度的加重,两者的mRNA和蛋白表达水平均逐渐降低;且以SOX9表达量为自变量(X)、COL2A1表达量为应变量(Y)的直线回归方程为Y=0.923X-0.059(P<0.001)。结论随着CIDD程度加重,SOX9与COL2A1基因表达水平逐渐降低,两者下降趋势相近,SOX9正向调控COL2A1的表达,提示SOX9与COL2A1基因功能改变可能是CIDD的分子机制之一。

中国人COL2A1基因座的扩增片段长度多态性

用聚合酶链式反应（ＰＣＲ）、高分辨聚丙烯酰胺凝胶水平电泳及银染技术对位于人类Ⅱ型胶原基因终止密码下游非转录区１．３ｋｂ处的可变数目串联重复序列（ＣＯＬ２Ａ１ＶＮＴＲ）进行了研究。制备了由人类不同基因型ＤＮＡ混合而成的人类等位基因分型参考物，根据实验结果进行了命名。新命名法在一定范围内达到国际标准化。对１２０名中国汉族无关个体的分型结果表明，该群体样本含有由１４个ＣＯＬ２Ａ１等位基因构成的２３种基因型，包括４种新的等位基因，基因频率分布与德国白人群体有显著性差异，说明该基因座不仅是重要的法庭血液遗传标记，而且是人类遗传学的有用标记。

原发性视网膜脱离与COL2A1基因单核苷酸多态性的关联性研究

目的探讨COL2A1基因单核苷酸多态性(SNP)与宁夏地区原发性视网膜脱离患者的相关性。方法采用病例-对照关联性研究,收集原发性视网膜脱离患者110例,同期收集排除其他遗传性眼病的年龄相关性白内障患者236例作为对照组。抽取所有受检者外周抗凝血5 m L,提取全血DNA。选取COL2A1基因的12个标签SNPs,通过i MLDR分型技术对SNP位点进行分型。采用SPSS 17.0统计软件对所有数据应用χ2检验和非条件Logistic回归分析在不同遗传模型下各位点的等位基因和基因型频率分布及关联性研究,并计算校正后的比值比(ORs)和95%可信区间(CIs)。结果原发性视网膜脱离病例组和对照组在12个SNPs中的等位基因频率和基因型频率分布比较差异无统计学意义(P>0.05)。基因型在显性模型、隐性模型、超显性模型下比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论此研究未发现COL2A1基因的SNPs与宁夏地区原发性视网膜脱离的发病存在关联性,还有待进一步扩大样本量进行研究。

髋关节骨性关节炎软骨组织Col2a1和Nkx3．2的表达水平及临床意义

目的探讨髋关节骨性关节炎软骨组织中Ⅱ型胶原α1链（Col2a1）和人同源盒基因Nkx3．2的表达水平及临床意义。方法收集36例髋关节骨性关节炎患者的软骨组织样本，采用RT—PCR法检测Col2a1和Nkx3．2的mRNA水平，Westernblot法检测样本中两指标的蛋白水平；分析不同病理参数的Col2a1和Nkx3．2的mRNA和蛋白水平。并选取同期的39例股骨颈骨折患者作对照。结果髋关节骨性关节炎患者的Col2a1和Nkx3．2的mRNA和蛋白水平均高于股骨颈骨折患者（P〈0．05）；髋关节骨性关节炎患者两指标的mRNA和蛋白水平在年龄、类型、病程、ISOA、K—L放射线分级及严重程度上有统计学差异（P〈0．05或0．01），在性别和侧别上无统计学差异（P〉0．05）。结论髋关节骨性关节炎软骨组织中Col2a1和Nkx3．2的表达水平上调，且在多数病理参数分布上有差异，提示两者在骨性关节炎软骨组织退变中起作用，可用于该疾病的诊断和治疗方案制订。

COL2A1基因突变与Ⅱ型胶原蛋白病表型关系的研究进展

胶原蛋白是人体中占比最大的蛋白类型,其中Ⅱ型胶原蛋白是构成关节软骨和透明软骨的重要蛋白。COL2A1基因可编码Ⅱ型胶原蛋白前体,因此COL2A1基因突变会导致Ⅱ型胶原蛋白的结构发生改变,进而导致Ⅱ型胶原蛋白病。现收集已报道的COL2A1基因突变病例,探讨常见的COL2A1基因突变类型和COL2A1突变导致的临床表型,总结COL2A1基因突变位置信息及突变类型信息,分析患者发病年龄和性别与临床表型的相关性。根据COL2A1基因突变所导致的临床表型亚型的发病特点,将21种亚型分为5类并阐述各类表型患者的临床特征,为Ⅱ型胶原蛋白病的诊断提供新思路。

Ⅱ型胶原纤维α1基因(COL2A1)在视网膜脱离中的作用的研究进展

COL2A1基因编码Ⅱ型胶原蛋白的α1链、Ⅱ型胶原蛋白是正常玻璃体结构的重要组成部分。COL2A1基因突变可导致包括视网膜脱离在内的多系统异常。本文对COL2A1基因突变与视网膜脱离之间的关系进行简要综述,回顾以往COL2A1基因突变与视网膜脱离的分子遗传学研究结果,探讨视网膜脱离的分子遗传学途径。

1例先天性脊柱骨骺发育不良患者COL2A1基因新突变

目的检测1例先天性脊柱骨骺发育不良(SEDC)患者基因的突变情况。方法根据临床表现和骨骼影像学诊断先证者为SEDC。收集患者血液标本,提取基因组DNA,采用PCR扩增COL2A1外显子,对所有外显子进行测序分析。结果患者短颈,椎体扁平,股骨颈结构不规则,髋臼顶扁平,脊柱侧弯。基因检测表明COL2A1基因42号外显子2735位核苷酸发生一个新的错义突变,由G变成A(c.2735G>A),使912号氨基酸由甘氨酸变成了天门冬氨酸(p.G912D)。结论在1例中国SEDC患者中发现了一个COL2A1基因新的错义突变p.G912D。

COL2A1基因变异相关腭裂1例报告并文献复习

目的探讨腭裂患儿的临床特征及致病基因。方法回顾分析1例COL2A1基因变异腭裂患儿的临床资料,并复习c.2292 delA变异相关腭裂相关文献。结果患儿男,生后即发现上腭畸形,临床表现有双眼略凸出、哭声低哑、喉中痰鸣、呼吸阵发性急促有吐沫、下颌小、舌短、软腭及悬雍垂裂、硬腭部分裂开。全外显子组基因靶向捕获-高通量测序示患儿COL2A1基因存在c.2292 delA移码缺失变异。文献复习发现,COL2A1基因移码变异已在人类基因变异数据库(HGMD)和ClinVar中报道,但本例患儿的变异位点未有报道,在正常人群数据库gnomAD、千人数据库和ExAC数据库中也均未被收录,为罕见变异。结论COL2A1基因变异c.2292 delA相关腭裂较罕见,基因检测可协助诊断。

COL2A1基因新发突变导致先天性脊柱骨骺发育不良的遗传分析及产前诊断

目的对1例先天性脊柱骨骺发育不良(SEDC)患儿进行基因检测和蛋白质功能预测,确定其致病原因,为家系遗传咨询及产前诊断提供依据。方法应用高通量测序法对先证者454个骨病相关基因进行检测,对检出的可疑基因突变进行Sanger测序检测,对父母进行验证并对胎儿进行产前诊断。结果该患儿检出COL2A1基因c.3589G>A(p.Gly1197Ser)杂合错义突变,其父母均未携带该突变,先证者为新发变异,家系中胎儿产前诊断结果提示胎儿未携带与先证者相同的变异。Polyphen2、Mutation Taster软件对其蛋白质功能预测的结果为有害。结论COL2A1基因c.3589G>A变异是该SEDC家系先证者的致病原因。

伴COL2A1基因突变的Stickler综合征一家系3例

例1患者男,先证者,12岁。因左眼视力下降1周于2015年9月到北京大学人民医院眼科就诊。患者面中部扁平。眼部检查:右眼视力0.5,矫正视力0.8;左眼视力数指,矫正视力0.01。右眼、左眼眼压分别为10、6 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。双眼眼前节正常。双眼玻璃体腔清亮。

先天性肺气道畸形中SOX10及COL2A1的差异表达分析

目的通过对SOX10及COL2A1在先天性肺气道畸形(congenital pulmonary airway malformation,CPAM)病变组织及正常组织中的表达分析,探讨SOX10及COL2A1在CPAM的发育过程中的作用。方法2018年11月至2020年11月,中国医科大学附属盛京医院收治的30例CPAM患儿中,男19例,女11例;年龄为(44.67±37.42)个月;术前诊断为CPAM 1型17例,2型13例。收集所有患儿术中的病变肺组织及病变周围正常肺组织,将术中收集的病变肺组织作为CPAM组,将病变周围正常肺组织作为对照组。将CPAM组和对照组分别进行免疫组织化学染色、蛋白质印迹法检测及实时定量聚合酶链反应(quantificational real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测,使用t-test统计学方法对蛋白质印记法及qRT-PCR结果进行统计学分析。结果免疫组织化学染色的结果显示SOX10及COL2A1在CPAM组的表达相对于正常组织中,主要高表达于病变肺组织中的囊壁、血管壁、肺间质及异常支气管壁上,两组间的差异具有统计学意义(P<0.05)。蛋白质印迹法及qRT-PCR检测结果显示病变肺组织中SOX10及COL2A1的表达量明显高于在对照组中的表达,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论SOX10及COL2A1在CPAM组织中存在高表达,可能参与CPAM发育过程中的囊壁、血管及异常支气管的形成过程。

一个先天性脊柱骨骺发育不良家系的COL2A1基因变异分析

目的对1个先天性脊柱骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia congenita, SEDC)家系进行基因检测和蛋白功能预测,探讨其致病原因。方法对1个SEDC家系先证者行全外显子基因检测,对可疑基因变异进行Sanger测序验证,使用蛋白功能预测软件对可疑基因变异进行功能预测。结果该SEDC家系中3例患者均携带COL2A1基因c.1394G>C( p. Gly465Ala)错义变异,该变异在目前常用数据库中均未见报道。PROVEAN、PolyPhen-2、Mutation Taster软件预测该变异为高度可能致病性变异。结论COL2A1基因c.1394G>C( p. Gly465Ala)变异可能是该SEDC家系的致病原因。

COL2A1基因新发现的变异致先天性脊柱骨骺发育不良1例

目的对1例身材矮小(SS)患者进行基因检测和蛋白功能预测,探讨其致病原因。方法对1例SS患者进行矮小panel高通量测序,对可疑变异基因进行Sanger测序验证,使用SIFT、PolyPhen-2、MutationTaster和GERP++等软件进行致病性预测和保守性预测。结果该SS患者及其SS母亲均携带COL2A1基因c.3655G>T,(p.Asp1219Tyr)错义突变,相同氨基酸变异至今尚未报道,SIFT、PolyPhen-2和MutationTaster软件预测均为有害,GERP++软件提示该变异位点氨基酸在不同物种高度保守。结合临床检查诊断该病例为先天性脊柱骨骺发育不良(SEDC)。结论COL2A1基因c.3655G>T,(p.Asp1219Tyr)错义突变可能是该患者及其母亲SS和SEDC的致病原因,对SS患者应加强基因检测。

COL2A1基因单核苷酸多态性与大骨节病的关联分析

目的：探讨COL2A1基因上2个单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）位点rs2070739和rs1635550与大骨节病（Kashin—Beckdisease，KBD）的关联关系。方法：本研究选取64例大骨节病患者为病例组，选取60例健康人群为对照组，对所选基因的2个SNP位点进行基因分析，计算相应人群中2个SNP位点的基因型频率、单位点等位基因频率，比较各组间基因型频率、单位点等位基因频率的差异。结果：本研究所选取的2个SNP位点rs2070739和m1635550在基因型频率、单位点等位基因频率及单倍型重构分析中与大骨节病均无显著性关联。结论：在后续研究中进一步增大样本量和SNP标记密度，进行全基因关联分析，探讨COL2A1基因与大骨节病的相关性。

Col2a1基因选择性剪接体在胚胎及出生后不同发育期小鼠眼、耳、软骨中的表达变化

目的研究Col2a1基因4种选择性剪接体在胚胎及出生后不同发育时期小鼠眼、耳、软骨中的表达变化,为阐明Col2a1在这3种组织或器官发育和功能维持方面的作用提供实验依据。方法取C57bl/6小鼠胚胎12.5 d(E12.5)、16.5 d(E16.5)及出生0d(D0)、7 d(D7)、14 d(D14)、21 d(D21)、28 d(D28)的眼、耳蜗、四肢股关节附近软骨,用real-timePCR检测Col2a1基因中剪接体(IIA、IIB、IIC、IID)的mRNA在各组织中的表达水平。结果各组织中均检测到Col2a1基因中4种剪接体mRNA的表达;IIA、IIB表达水平较高,IIC、IID表达远低于前二者;在眼、耳中各剪接体表达胚胎期较高,出生至成年后表达逐渐降低,在软骨中除IIB外,各剪接体表达也呈现类似的变化趋势,而IIB则相反,胚胎期表达较低,随发育时期到成年后表达明显升高;IIA与IIB的比值变化,在软骨中变化极其显著,随发育时期,逐渐出现比例倒置E12.5 IIA表达稍高于IIB(<2倍),到成年期IIB主导表达,IIA几乎检测不到,IIB表达值是IIA的上百倍,而在眼、耳中,IIA/IIB也随发育时期呈下降趋势,但在成年期,IIA表达仍然稍高于IIB。结论Col2a1基因4种剪接体的表达在眼、耳、软骨中均受发育时期调节,并以IIA和IIB表达为主;IIA在胚胎期中表达旺盛;成年期在软骨中以IIB为主,而在眼、耳组织中,IIA表达仍略高于IIB。

COL2A1基因突变致Stickler综合征一例

Stickler综合征是一种罕见的遗传性胶原结缔组织病,主要以眼部、口面部、关节及听力的损伤为特征性病变。本例患者女性,21岁,自幼高度近视眼、听力差,经基因测序检出COL2A1(NM_001844)基因c.C1693T,p.R565C杂合错义突变,家系共分离发现先证者父亲杂合携带相同突变,综合临床表现诊断为Stickler综合征。

COL2A1基因突变所致的Kniest骨发育不全

目的 对两例临床诊断为Kniest骨发育不全的患儿进行COL2A1基因检测.方法 应用PCR法扩增患儿外周血COL2A1基因的54个外显子及内含子拼接区,对扩增片段进行直接测序,并对发现的突变进行鉴定.结果 在COL2A1基因的编码区内发现一个错义突变c.905C＞T（p.Ala302Val）,为已报道的致病突变.患儿表现为矮小、身材不对称、四肢短小、关节粗大、特殊面容.结论 Kniest骨发育不全国内未见报道,所发现的COL2A1基因c.905C＞T致病突变国内亦未见报道.