脆性X综合征致病基因FMR1一个新型隐匿外显子发现及其鉴定

目的分析脆性X智力障碍1基因(FMR1基因)可变剪接表达类型。方法采用克隆-测序技术,从RNA途径分析人FMR1基因的可变剪接表达。结果构建健康人外周血cDNA53个T克隆,测序结果显示4个T克隆均有140bp大小的插入片段(NG_007529:21452-21591),为FMR1内含子9的一部分,生物信息学比对显示该片段上下游具有4个经典的剪接信号,可能为新的隐匿外显子。巢式PCR显示健康人多种组织cDNA中普遍存在该片段。杂种小基因剪接试验显示该片段可通过可变剪接,与上游的外显子9和下游的外显子10同时出现在体外培养真核细胞的成熟mRNA中。结论该研究发现人FMR1基因的新型隐匿外显子,丰富了人FMR1基因可变剪接的内容,也为进一步研究可变剪接与脆性X综合征发病机制之间的关系和脆性X智力障碍1蛋白的功能奠定了基础。

非同位素PCR方法检测脆性X综合征FMR-1基因CGG重复序列数目

目的 建立一种可靠、简便的非同位素PCR方法检测脆性X综合征的突变基因。方法 采用生物素标记的CGG寡核苷酸探针 ,检测通过PCR扩增的FMR - 1基因中CGG三核苷酸重复序列数目。从而判断所检样品中FMR - 1基因是否正常。结果 该法可检测出正常人及携带者的CGG重复拷贝数。结论 该方法可以简便、安全、可靠地检测FMR - 1基因中 (CGG)n重复拷贝数 ,从而确定为正常人或携带者 。

1个脆性X综合征家系的FMR1基因CGG重复及甲基化状态分析

目的应用PCR微流控芯片毛细管电泳联合MS-MLPA技术对1个脆性X综合征家系进行CGG重复序列和甲基化状态分析,探讨FMR1基因甲基化程度和临床表型的关系。方法应用PCR微流控芯片毛细管电泳法对该家系22个成员进行FMR1基因CGG重复数检测,采用甲基化特异性多重连接依赖探针扩增(MS-MLPA)技术检测FMR1基因启动子区域CpG岛的甲基化情况,并用Southern印迹杂交技术对全突变患者进行验证。结果22个家系成员中检出前突变携带者8例,全突变女性携带者1例,脆性X综合征男性患者4例。MS-MLPA分析发现女性正常型和前突变携带者的甲基化比值分别为0.25~0.48(中位数0.33)和0.33~0.46(中位数0.38),两组间差异无统计学意义(t=0.095,P>0.05),1例女性全突变携带者甲基化比值为0.52,高于正常型和前突变携带者,4例男性全突变患者甲基化比值均>0.64,中度智力障碍组和重度智力障碍组之间甲基化比值差异无统计学意义(t=0.58,P>0.05)。结论CGG重复数检测和甲基化分析可为脆性X综合征家系成员提供准确全面的分子诊断;男性患者临床表型和甲基化程度相关。

伴有癫痫的脆性X综合征家系1例

脆性X综合征(fragile X syndrome,FXS)是FMR1基因CGG异常重复扩增导致的疾病。本文报告1对经基因检测诊断为FXS的兄弟,2例患者分别为15岁和14岁,均存在语言障碍、智力障碍、注意力缺陷障碍、孤独症谱系障碍和FXS特征性面容等临床表现,其中先证者伴有罕见的晚发性癫痫发作,经左乙拉西坦治疗效果良好,而其弟弟经反复随访未见脑电图异常。该对病例提示FXS临床表型具有多样性和异质性。

脆性X精神发育迟缓基因1(FMR1)真核表达载体的构建及其应用

目的构建人脆性X精神发育迟缓基因1(FMR1)真核表达载体,建立稳定转染FMR1的He La细胞系。方法采用PCR扩增出人FMR1的c DNA编码区序列,利用DNA重组技术将其定向插入p EGFP-N2真核表达载体中,并对重组质粒进行双酶切及DNA测序鉴定。用脂质体将验证的重组质粒转染至He La细胞,通过G418筛选建立FMR1稳定转染的He La细胞系。进一步运用Western blot法、免疫荧光染色结合激光扫描共聚焦显微镜技术鉴定FMR蛋白(FMRP)在He La细胞中的表达及定位。结果双酶切和DNA测序结果表明p EGFP-N2-FMR1真核表达质粒构建成功。Western blot和激光共聚焦显微镜结果显示GFP-FMRP融合蛋白在He La细胞中成功表达且主要定位在细胞质。结论成功建立FMR1稳定转染的He La细胞系并可以表达FMRP。

10个脆性X综合征家系的基因诊断研究

运用ＦＭＲ—１基因位点探针ＳｔＢ１２．３，通过ＳｏｕｔｈｅｒｎＢｌｏｔ方法调查了１０个脆性Ｘ综合征家系，其中包括细胞遗传学确诊的男性患者３人，女性患者３人，女性携带者６人；细胞遗传学诊断可疑的男性患者５人，女性携带者３人。仅发现２个男性患者（２／３）、２个女性患者（２／３）、２个女性携带者（１／３）、１个可疑男性患者（１／５）、１个可疑女性携带者（１／３）的ＦＭＲ—１基因（ＣＧＧ）ｎ顺序具有等于或大于０．５Ｋｂ的插入，提示ＦＭＲ—１基因中（ＣＧＧ）ｎ顺序的插入并不是导致脆性Ｘ综合征的唯一原因。

脆性X综合征的基因诊断与产前诊断

为了探讨简便、快速、准确、价廉的脆性X综合征的诊断方法,对6个智能低下家系进行了细胞遗传学检查,以及PCR直接扩增FMR15′端(CGG)n重复序列、RT-PCR扩增FMR1基因的cDNA序列的分子遗传学检查。A家系先证者脆性X染色体高表达(35 273),分子遗传学检查证实为脆性X综合征全突变患者;B家系先证者及其母亲无脆性X染色体表达,分子遗传学检查证实为非脆性X综合征患者;C家系的男性胎儿脆性X染色体表达(5 93),先证者及其母亲未发现脆性X染色体,分子遗传学检查证实男性胎儿为脆性X综合征全突变患者,其母亲为前突变携带者,哥哥为嵌合体患者;D家系先证者脆性X染色体高表达17%,其姐姐脆性X染色体5%,分子遗传学检查证实先证者为脆性X综合征全突变患者,其姐姐为嵌合体患者;E家系先证者及其母亲,F家系先证者发现可疑脆性X染色体,分子遗传学检查证实为非脆性X综合征家系。结论:PCR直接扩增FMR1基因(CGG)n重复序列联合RT-PCR扩增FMR1基因cDNA序列简便、快速、价廉。可用于脆性X综合征的筛查、诊断及产前诊断,有推广应用价值。

三十日龄Fmr1基因敲除小鼠的水迷宫实验观察

目的实验对30日龄的Fmr1基因敲除(KO)小鼠的经典Morris水迷宫实验进行观察。方法采用Morris水迷宫实验,测试1月龄KO小鼠与WT小鼠的学习记忆功能。水迷宫实验共训练4 d,记录每天的潜伏期与游泳轨迹,第5天去除平台,记录小鼠停留各象限的时间百分比。根据所获得的数据进行多因素方差分析处理。结果①空间航行实验第1天至第3天实验中KO鼠与WT鼠的潜伏期和穿越平台次数差异无统计学意义(P>0.05);在第4天实验中KO鼠的潜伏期和穿越平台次数比WT鼠差异有统计学意义(P<0.05)。②空间搜索实验4周龄WT鼠在目标象限停留时间比其它象限停留时间长;4周龄KO鼠在第二象限停留时间长。结论 30日龄KO小鼠存在认知功能障碍。

30日龄FMR1基因敲除小鼠的旷场行为观察

目的观察30日龄FMR1基因敲除小鼠的旷场行为进行。方法在旷场实验中采取4个区域分割采用VIEWER软件及目测对30日龄的FMR1基因敲除小鼠和野生型小鼠进行旷场行为观察,数据采用多因素方差分析处理。结果采用VIEWER软件分析发现:FMR1基因敲除小鼠在第4区域的停留时间、运动长度、进入格次数、伸头较野生型小鼠显著增加,而在在第1区域的Tailmoves较野生型小鼠显著减少,FMR1基因敲除小鼠在各区的速度,站立不动与野生型小鼠无明显差别。FMR1基因敲除小鼠在第3区域的运动长度和进入格次数也较野生型小鼠显著增加,FMR1基因敲除小鼠在第2区域和第3区域的点头较野生型小鼠显著增加,P<0.05。采用目测分析发现:FMR1基因敲除小鼠在第4区域进入次数较野生型小鼠增加(P<0.05),FMR1基因敲除小鼠跨线次数较野生型小鼠显著增加,P<0.05。结论30日龄FMR1基因敲除小鼠的行为异常,运动性和兴奋性较野生型小鼠增高。采用VIEWER软件较目测更更加灵敏、客观、准确。

GSK3抑制剂氯化锂对FMR1基因敲除小鼠的自主活动的干预作用

目的:探讨GSK3抑制剂氯化锂对FMR1基因敲除小鼠的自主活动的干预作用及机制。方法:通过对90只30日龄FMR1基因敲除小鼠连续腹腔注射不同剂量氯化锂5d,行自主活动行为学实验,观察能否改善KO鼠的过度活动的表型;同时利用免疫印迹技术检测KO及WT鼠的海马和皮层的GSK3β和P-GSK3β的变化。结果:在自主活动行为学实验中,KO鼠的活动次数比WT鼠的活动次数增多而站立次数比WT鼠减少,差异具有统计学意义(P<0.05);使用氯化锂后,KO鼠的活动次数明显减少及站立次数明显增多,差异均有统计学意义(P<0.05);免疫印迹实验结果:KO鼠P-GSK3β表达比WT鼠少,用氯化锂后,KO鼠P-GSK3β的表达增多。KO鼠和WT鼠使用氯化锂后,总的GSK3β无明显改变(P>0.05)。结论:GSK3β的抑制剂氯化锂能改善KO鼠的活动过度的表型,可能与氯化锂导致的P-GSK3β的表达增加有关,对FMR1基因敲除小鼠有治疗作用。

30日龄Fmr1基因敲除小鼠的避暗实验观察

目的实验对30日龄的Fmr1基因敲除小鼠的避暗实验进行观察。方法采用30 d龄的KO鼠和WT鼠分别连续进行2 d的避暗实验,根据所获得的数据进行多因素方差分析处理。结果 KO鼠的电击次数与WT鼠相比显著增多,具有统计学意义P<0.05,潜伏期只有第2天雄性相比显著(P<0.05),其他均无明显差异;同周龄KO鼠潜伏期比WT鼠明显少(P<0.05);而KO鼠的错误次数比WT鼠明显多(P<0.05);不同周龄KO鼠或WT鼠的潜伏期、错误次数无差异(P>0.05);第1天KO鼠的潜伏期和错误次数与第2天相比无差异(P>0.05);第1天WT鼠的潜伏期和错误与第2天相比有差异(P<0.05)。结论 30日龄Fmr1基因敲除小鼠的认知能力相对低下。

氯化锂对FMR1基因敲除小鼠的高架十字迷宫行为的干预作用

目的探讨糖原合成酶激酶3(GSK3)抑制剂氯化锂对FMR1基因敲除(KO)小鼠的高架十字迷宫行为的干预作用及机制。方法给90只30日龄FMR1基因敲除小鼠连续5d腹腔注射不同剂量的氯化锂,用药第6天进行高架十字迷宫行为学实验,通过录像机录像,然后用Smart软件分析录像,观察能否改善KO鼠的高架十字迷宫的表型;同时通过免疫印迹技术检测KO及野生型(WT)鼠的海马和皮层中GSK3β和磷酸化GSK3β(p-GSK3β)的变化。结果在高架十字迷宫实验中,与WT组小鼠比较,KO组小鼠的运动性、兴奋性、探索性明显增强,且KO组小鼠在开放区域的活动时间、次数以及路程均明显高于WT组。KO鼠用氯化锂后,在开放区域的活动时间、次数以及路程均减低,差异具有统计学意义(P<0.05)。免疫印迹实验结果显示,KO鼠p-GSK3β表达比WT鼠少;用氯化锂后,KO鼠p-GSK3β表达增加。WT鼠用氯化锂后,开放区域活动时间、次数以及路程有较少改善,p-GSK3β表达也有增加。未使用氯化锂的KO鼠与WT鼠相比,总GSK3β表达无明显差异,KO鼠和WT鼠使用氯化锂后,总GSK3β无明显改变,P>0.05。结论 GSK3β的抑制剂氯化锂能改善KO鼠的高架十字迷宫表型,对KO鼠有治疗作用,其机制可能与氯化锂导致的p-GSK3β表达增加有关。

Fmr1基因敲除小鼠的ABR阈值观察

目的对不同周龄的KO与WT小鼠听阈进行检测并对比,了解KO小鼠的听阈变化。方法采用PCR法鉴定FMR1基因敲除型(KO)纯合子(-/-)及其野生型(WT)纯合子(+/+)FVB近交系小鼠,实验动物150只分两组:(1)KO组(3、4、6、8、10周龄,每周龄15只,共75只;②WT组(3、4、6、8、10周龄,每周龄15,共75只,用于听性脑干反应(ABR)测试。数据及图像的采集:以ABR图形中Ⅱ波的阈值为小鼠的ABR阈值。结果 ABR阈值:3周及4周年龄组小鼠各基因型间KO小鼠的ABR阈值显著高于WT小鼠,差异有统计学意义(P<0.01);6、8、10周各组中各基因型小鼠的KO小鼠和WT小鼠的ABR阈值的差异无统计学意义(P>0.05)。结论幼年期FMR-1 KO小鼠听阈提高,成熟期FMR-1 KO小鼠听阈无异常,KO小鼠ABR的结果与AGS发生的年龄依赖性相一致。

突触素在FMR1基因敲除小鼠脑组织中的表达

目的:了解FMR1基因敲除小鼠脑组织中突触素Ⅰ(SYN)表达的改变,以探讨脆性X综合征的发病机制。方法:将40只小鼠按基因型及年龄组的不同分为:1周龄基因敲除型组(KO1W组)、1周龄野生型组(WT1W组)、6周龄基因敲除型组(KO6W组)、6周龄野生型组(WT6W组)4组,每组10只。取小鼠脑组织用免疫组织化学法检测SYN的分布和表达。用图象分析仪采集各脑区的平均光密度值(MOD),分析不同基因型及不同年龄组SYN在各脑区MOD值的差异。结果:按基因型分析,KO型小鼠大脑皮质SYN的表达均较WT型小鼠显著降低(P<0.01);但在苔藓纤维层,新生KO小鼠SYN的表达较其WT型显著增高(P<0.01)。按年龄组分析,KO1W组小鼠中的SYN在各脑区的表达较KO6W高(P<0.05),在大脑皮质及苔藓纤维层(P<0.01)处比在CA1区(P<0.05)更明显;WT1W组SYN的表达在皮质及CA1区高于WT6W组(P<0.01),但在苔藓纤维层却比WT6W组低(P<0.01)。结论:FMR1基因敲除小鼠大脑皮质突触数量减少而新生期海马苔藓纤维层突触数量异常增多,可能与患者智能低下、神经兴奋性增高有关。

脆性X综合征遗传学诊断方法研究进展

脆性X综合征(FXS)是导致智力障碍和发育障碍的主要单基因病之一,呈X连锁不完全显性遗传。FXS的病因是FMR1基因内(CGG)n重复序列的不稳定扩展及其上游CpG岛的异常甲基化,进而导致脆性X智力低下蛋白(FMRP)减少或缺乏,FMRP的水平直接关系到临床表型的严重程度。临床表现和基因检测是诊断FXS的主要依据。然而,FMR1基因分子结构和遗传模式的特殊性使得FXS的分子诊断和遗传咨询面临挑战。因此,如何简便而准确地进行FMR1基因检测一直是临床关注的焦点。文章针对FXS遗传学诊断方法的研究进展进行综述,旨在促进FXS的规范诊断,为临床提供帮助。

GSK3抑制剂氯化锂对Fmr1基因敲除小鼠痛觉敏感性的影响

目的:探讨氯化锂对Fmr1基因敲除小鼠(KO鼠)痛觉敏感性的影响及机制。方法:8周龄KO鼠及野生型(WT鼠)小鼠第1天测定热刺激缩足反射潜伏期(paw withdraw thermal latency,PWTL)值作为基础痛阈,第2～5天腹腔注射氯化锂后测定PWTL值,第6天给药后取脊髓腰骶膨大段组织,通过免疫组化及Western blot检测实验小鼠脊髓GSK3β和P-GSK3β水平的变化。结果:KO鼠的PWTL值比WT鼠明显升高。使用氯化锂后,KO鼠PWTL值恢复至WT鼠水平。KO鼠脊髓P-GSK3β表达较WT鼠明显减少。使用氯化锂后,KO鼠脊髓P-GSK3β表达增多。结论:KO鼠热痛觉敏感性降低。KO鼠脊髓P-GSK3β表达减少可能是KO鼠热痛觉敏感性降低的原因之一;氯化锂可能通过增加脊髓中P-GSK3β的表达而改善KO鼠热痛觉敏感性。

脆性X相关震颤/共济失调综合征

脆性X相关震颤/共济失调综合征(FXTAS)是一种由于X染色体智能低下1型(FMR1)基因前突变(PM)引起的神经系统变性疾病,由于其发病率低,临床表现复杂多样,往往导致误诊漏诊的情况出现,因此,广大临床医生需提高对该病的认知。本文旨在综述FXTAS的发病机制、临床表现、病理特征、诊断要点等方面的研究进展。

Fmr1基因敲除小鼠大脑的磁共振波谱研究

目的探讨氢质子磁共振波谱成像(~1H-MRS)测定Fmr1基因敲除小鼠(KO小鼠)脑内代谢物的变化及诊断价值。方法 23只4月龄KO小鼠(实验组)和16只野生型FVB小鼠(WT小鼠,对照组)采用3.0T高场强MRI行~1H-MRS,测量小鼠大脑皮质与海马区N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)和肌酐(Cr)的峰下面积,计算NAA/Cr和Cho/Cr比值并进行两样本均数t检验。结果与对照组比较,实验组小鼠NAA/Cr比值明显降低(t=-5.912,P<0.01),Cho/Cr比值明显升高(t=3.888,P<0.01)。结论~1H-MRS能定量测定KO小鼠脑内代谢物(细胞膜代谢)异常,可能为诊断及评价脆性X综合征疗效提供重要依据。

Fmr1基因敲除小鼠耳蜗GAD的表达

目的对4周龄Fmr1基因敲除小鼠的耳蜗的GAD表达进行观察,探讨耳蜗GAD的表达是否受FMRP的影响。方法使用PCR技术对Fmr1基因敲除小鼠鉴定后对4周龄的Fmr1基因敲除小鼠和野生型小鼠各15只进行耳蜗的苏木精-伊红(HE)染色和GAD免疫组织化学的表达观察,数据采用多因素方差分析处理。结果耳蜗HE染色结果:4周龄组KO鼠较WT鼠形态学观察无差异。4周龄KO小鼠的耳蜗中GAD表达的平均阳性细胞数均高于WT小鼠,P<0.01,差异具有统计学意义。结论 GAD表达的改变可能与FMR1基因KO小鼠听源性惊厥发病有关。