COL7A1基因变异致新生儿营养不良型大疱性表皮松解症1例并文献复习

大疱性表皮松解症是一种遗传相关性皮肤病,临床罕见,男女均可发病^([1])。其临床表现为皮肤受到机械性损伤后出现水疱、大疱,触之破溃,随之出现表皮大片剥脱,皮损多发生于四肢末端及关节部位,严重者水疱不仅局限于表面皮肤,亦可累及体内的软组织(黏膜)。

经典型皮肤弹性过度综合征COL5A1基因突变分析

目的:明确一例经典型皮肤弹性过度综合征(classic Ehlers-Danlos syndrome,cEDS)散发病例基因突变位点,并回顾总结国内报道cEDS病例的临床遗传特征。方法:对先证者进行全外显子组测序,对先证者及其父母进行Sanger测序验证突变位点,并检索1982年以来国内报道cEDS的所有文献。结果:先证者COL5A1基因第6号外显子发生杂合缺失突变:c.922delG(p.E308Rfs*3),其父母该位点无变异。文献检索到12例cEDS突变病例,11例携带COL5A1基因突变,1例携带COL5A2基因突变。结论:上述COL5A1基因突变为新的突变位点。

COL1A1基因变异导致的临床表型与产前诊断

COL1A1基因编码I型胶原蛋白的α1链,其表达产物是骨骼、肌腱、筋膜、韧带、牙本质、巩膜的重要成分,在维持组织稳定性、修复损伤的过程中起到重要作用。COL1A1基因相关疾病为婴儿骨皮质增生症、Ehlers-Danlos综合征Ⅶ型、成骨不全Ⅰ-Ⅳ型、成骨不全合并Ehlers-Danlos综合征1型。COL1A1基因突变所导致的各种临床表型一定程度上损害先证者的健康与成长,为家庭及社会带来经济负担与精神压力。本文阐述了该基因突变所导致相关临床表型的主要症状与相关机制,应通过产前诊断尽早明确诊断及针对严重表型行选择性流产。

1例携带COL4A1基因突变的孕妇产前诊断及胎儿期宫内表型的推测

先证者为孕妇,有先天性智力障碍、双眼内聚、双足肌张力异常。既往孕一胎,磁共振提示胎儿颅内囊性病灶并终止妊娠。此次提取先证者外周血DNA行全外显子组测序初步确定候选致病基因,并行羊水穿刺提取胎儿DNA,行基因型与表型的相关性分析,提示先证者存在COL4A1:c.4745C>T杂合错义突变,是该家系中先天智力障碍、双眼内聚、双足肌张力异常以及胎儿期颅内囊性病变的遗传学原因,胎儿期颅内囊性病变为基底膜破裂出血所致,成年期表现为智力障碍。该点位突变为首次报道,本研究为该家系的遗传咨询和产前诊断提供了理论依据。

回转对COL1A1-EGFP基因表达的影响

研究微重力对COL1A1(Ⅰ型胶原α1链基因)启动子活性的影响,探讨微重力对成骨细胞相关基因表达影响的作用机制.将长为3.6 kb COL1A1启动子双酶切,获得不同长度的启动子片段,并与报告基因EGFP(增强型绿色荧光蛋白)连接,转染ROS17/2.8细胞,用G418筛选,得到稳定转染COL1A1-EGFP基因的ROS17/2.8细胞株.利用回转器模拟微重力效应,体外培养条件下,观察各细胞株报告基因的表达情况.结果显示细胞在模拟微重力下培养24,48 h后,报告基因EGFP和Ⅰ型胶原的表达升高,表明COL1A1启动子活性增强.说明短期模拟微重力条件下,成骨细胞能通过增强COL1A1启动子活性,代偿性提高Ⅰ型胶原的表达.

COL1A1突变致Van der Hoeve综合征家系的遗传和表型分析并文献复习

目的对一个常染色体显性遗传的Van der Hoeve综合征家系进行详尽的临床表型分析及基因突变检测,明确该家系的致病基因突变位点及该突变对基因编码的影响。方法对收集到的Van der Hoeve综合征家系进行包括病史、体格检查及辅助检查在内的临床资料的收集及外周血液样本的采集,并对22位家系成员进行外显子组测序以及Sanger测序,利用生物信息学软件分析数据。结果该家系共五代,各代连续发病,且每一代男女均可患病,符合常染色体显性遗传特点。该家系中12例患者均自出生时巩膜即呈蓝色且身材矮小,8例患者有骨折病史,可正常愈合,3例患者考虑有Van der Hoeve综合征所致的听力下降,12例患者的COL1A1基因第17号外显子有一个碱基的缺失(c.1128delT),使第376位后的氨基酸编码改变,在第539位提前结束氨基酸编码,该家系中10例无症状者无此突变。结论该家系患者确定为由COL1A1基因c.1128delT突变导致的Van der Hoeve综合征。

基于生物信息学分析COL1A1在脑胶质瘤中的表达及临床意义

目的研究COL1A1基因在脑胶质瘤中的表达情况并分析该基因与脑胶质瘤患者临床特征及预后的关系,同时探究COL1A1的免疫抑制靶点,为今后脑胶质瘤免疫治疗研究提供理论基础。方法从中国胶质瘤基因组图谱(CGGA)、癌症和肿瘤基因图谱(TCGA)官方数据库中下载脑胶质瘤的基因表达谱与临床资料数据。使用GraphPad Prism 9软件分析COL1A1与脑胶质瘤分期关系。使用R4.1.2软件及R Studio软件绘制Pheatmap、Heatmap、Ggplot2、Circos图分析COL1A1的表达与脑胶质瘤患者临床信息、预后以及免疫抑制靶点的关系。使用GO、KEGG富集分析研究COL1A1基因功能。使用GSVA富集方法分析脑胶质瘤中特定基因集的富集分数。使用STRING数据库分析与COL1A1基因相互作用的基因网格数。结果WHOⅢ期患者的COL1A1基因表达量显著高于WHOⅠ期和WHOⅡ期的患者,差异均有统计学意义(DataSetmRNAseq_325,P<0.0001;DataSetmRNAseq_693,P=0.0018)。随着COL1A1表达升高,Non-codel 1P19q、Wildtype IDH、un-methylated MGMT等胶质瘤特异性标志物的表达也更密集。Heatmap生存分析图显示,高表达COL1A1基因的患者总体生存率低于低表达患者。GO分析与KEGG分析结果显示,COL1A1基因可能通过细胞胞外区(extracellular region)、内质网内腔(endoplasmic reticulum lumen)、细胞外间隙(extracellular space)、细胞外基质结构成分(extracellular matrix structural constituent)、细胞胶原结合(collagen binding)、整合素结合蛋白(integrin binding)发挥其生物学功能。GSVA富集分析结果符合GO、KEGG分析结果,COL1A1基因表达与上述基因功能呈正相关。Circos图提示,与脑胶质瘤最密切的免疫检查点是信号调节蛋白(SIRP)。STRING数据库结果显示,与COL1A1基因相互作用的基因共有10个。结论COL1A1基因与脑胶质瘤分期密切相关,与患者预后、疾病的恶性进展特征有关,可作为胶质瘤潜在的分子标志物。

COL1A2在头颈部鳞癌中的差异表达及功能分析

目的 采用生物信息学方法探讨COL1A2在头颈部鳞癌(HNSC)中的表达及相关功能。方法 利用TIMER2.0数据库分析COL1A2基因在泛癌中的表达;通过GEPIA数据库、UALCAN数据库分析该基因在HNSC与正常组织中的差异表达情况;并利用STRING数据库构建COL1A2基因蛋白互作网,DAVID数据库分析与该基因互作蛋白基因的相关功能;最后通过GCBI基因雷达数据库预测该基因可能参与的调控网络和转录因子。结果 COL1A2在多种肿瘤中高表达,且在头颈部鳞癌组织与正常组织中有差异表达。COL1A2及相关蛋白基因功能富集分析发现其参与了4个细胞组分、5个分子功能、11个生物学程序、7条信号通路,在基因调控网及转录因子预测发现,COL1A2与多种蛋白、转录因子、lncRNA、micRNA等相互调控。结论 COL1A2与HNSC的发生、发展可能是通过PI3K-Akt信号通路等多种途径、多种蛋白、转录因子共同调控的结果。

稳定转染COL1 A1-EGFP基因的ROS17/2.8细胞株的建立

目的构建稳定表达由COL1A1启动子驱动的增强型绿色荧光蛋白 (EGFP)的ROS1 7/2 .8细胞株。方法用PCR方法从大鼠基因组DNA中扩增出长为 3.6Kb的COL1A1 (Ⅰ型胶原α1链基因 )启动子 ,并克隆到T载体 ;然后将COL1A1启动子分段酶切 ,获得不同长度的启动子片段 ;与报告基因EGFP相连接 ,构建成真核表达载体 ;随后转染ROS1 7/2 .8细胞系 ,再用G41 8筛选。结果得到了稳定转染COL1A1 EGFP基因的ROS1 7/2 .8细胞株。结论 这些细胞株的建立为研究微重力对COL1A1启动子活性及成骨相关基因表达的影响奠定基础。

COL4A1基因相关脑穿通畸形1例报告并文献复习

本文报道1例COL4A1基因变异相关的脑穿通畸形患儿。该患儿为2岁9月男性,胎儿期超声示双侧脑室不等大,生后全面发育落后,反复癫疒间发作,偏瘫,社交障碍、兴趣单一,MRI示脑穿通畸形。脑电图可见多灶性棘波/尖波。儿童孤独症评定量表(CARS)重度异常。家系Trio全外显子测序检测发现患儿COL4A1基因存在c.2245G>A(p.G749S)新生杂合变异。Sanger测序未发现其父母携带上述突变。该突变在人类基因数据库中已有2个家系报道,国内尚无报道。COL4A1基因变异是婴儿脑发育不良的重要因素,常有癫疒间,偏瘫,全面发育落后,需及时完成基因测序以提供有效的遗传咨询。

贵州黑山羊COL1A1基因真核表达载体构建及其对颗粒细胞中胶原蛋白家族基因和产羔基因的影响

【目的】构建I型胶原蛋白α1链基因(COL1A1)过表达载体,并分析其对颗粒细胞中胶原蛋白家族基因和产羔相关基因的影响,为后续深入研究COL1A1基因影响山羊产羔性状的分子机制打下基础。【方法】通过重叠延伸PCR克隆COL1A1基因A和B片段,然后分别重组连接至pUC57和pcDNA3.1(+)线性化载体上,再通过酶切连接获得COL1A1基因全长,构建pcDNA3.1(+)-COL1A1过表达载体;转染山羊卵巢颗粒细胞后,通过Western blotting检测COL1A1蛋白表达效率,采用免疫荧光检测其在颗粒细胞中的定位情况,并以实时荧光定量PCR检测COL1A1基因过表达对胶原蛋白家族基因COL1A1、COL2A1和COL3A1及产羔相关基因[骨形态发生蛋白15(BMP15)、骨形态发生蛋白受体1B(BMPR1B)、生长分化因子9(GDF9)和促卵泡激素β亚基(FSHB)]表达的影响。【结果】COL1A1基因全长环化质粒检测大小为1847 bp,连接至pcDNA3.1(+)线性化载体上成功构建获得COL1A1基因过表达载体。Western blotting检测结果表明,pcDNA3.1(+)-COL1A1转染颗粒细胞48 h后,COL1A1蛋白表达量极显著高于pcDNA3.1(+)空载体转染组(P<0.01,下同);免疫荧光检测结果表明,COL1A1蛋白在颗粒细胞细胞核及细胞质中均有表达,但在细胞核中的表达水平更高;实时荧光定量PCR检测结果表明,pcDNA3.1(+)-COL1A1转染组颗粒细胞中COL1A1、COL2A1和COL3A1胶原蛋白家族基因及GDF9、FSHB和BMP15产羔相关基因的相对表达量极显著高于pcDNA3.1(+)空载体转染组,但对BMPR1B基因的表达无显著影响(P>0.05)。【结论】COL1A1基因在卵巢颗粒细胞中广泛表达,其过表达能极显著促进胶原蛋白家族基因COL2A1和COL3A1及产羔相关基因GDF9、FSHB和BMPR1B在颗粒细胞中的表达,即COL1A1基因可协同胶原蛋白家族基因的表达促进ECM合成来影响卵巢组织结构、胚胎发育及促进性腺激素表达,进而影响山羊产羔性状,可作为影响贵州黑山羊多羔候选基因进行深入研究。

COL10A1基因新突变导致Schmid型干骺端软骨发育不全

目的对2021年1月陆军军医大学第二附属医院接诊的1例Schmid型干骺端软骨发育不全(Schmid type metaphyseal chondrodysplasia,SMCD)家系进行疾病表型与基因型分析,结合文献复习探讨其防治手段。方法对先证者进行家系调查及系谱分析,收集先证者及家系成员的临床资料,采用全外显子组测序明确突变基因,并通过Sanger测序验证和家系共分离分析,同时结合ACMG指南进行生物信息学分析来评价变异的致病性。结果在家系患者中发现COL10A1基因存在新的杂合错义突变c.1843T>G(p.Tyr615Asp),该位点所在区域在不同物种之间高度保守,此突变可能通过影响X型胶原(α1)蛋白的三聚化及其与细胞外基质分子结合导致疾病发生。结论发现了1种SMCD的新突变,丰富了SMCD患者的突变谱,为SMCD的预防、诊断及治疗提供理论依据。

前交叉韧带损伤与胶原蛋白基因COL1A1、COL5A1及COL12A1的相关性

背景:目前前交叉韧带损伤发生的病因尚不清楚,有学者认为内部因素和外部因素共同作用导致前交叉韧带的损伤,而作为内部危险因素之一的遗传因素逐渐受到人们的重视。有研究显示,胶原蛋白基因COL1A1,COL5A1和COL12A1与部分高加索人群前交叉韧带损伤相关。目的:探索COL1A1,COL5A1和COL12A1基因多态性与中国汉族人群前交叉韧带损伤发生的关系。方法:收集105名前交叉韧带损伤的汉族患者和110例无前交叉韧带损伤史的汉族个体作为对照,通过限制性片段长度多态性分析、测序技术对COL1A1基因内含子1区的rs1800012,COL5A1基因3’-UTR区的rs12722和rs13946,COL12A1基因外显子65和29区的rs970547和rs240736进行检测并分型。结果与结论:COL1A1和COL5A1基因的rs1800012,rs12722和rs13946基因型、基因表型及单倍型在前交叉韧带损伤病例和对照组中未见显著差异;COL12A1基因的rs970547和rs240736基因型、基因表型及单倍型在前交叉韧带损伤病例和对照组中未见显著差异。但在2组男性前交叉韧带患者中rs970547基因频率差异有显著性意义。说明在中国汉族人群,COL1A1基因Sp1结合位点rs1800012不是中国汉族人群前交叉韧带损伤发生的易感位点;COL5A1基因rs12722和rs13946与中国汉族人群前交叉韧带损伤发生的关联作用不大;COL12A1基因的rs970547和rs240736与中国男性前交叉韧带损伤有一定相关性,携带有COL12A1基因rs970547 A等位基因及AA基因型的男性个体可能增加前交叉韧带损伤的患病风险。

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。

隆突性皮肤纤维肉瘤免疫表型和COL1A1/PDGFB融合基因的临床应用研究

目的:探讨隆突性皮肤纤维肉瘤(dermatofibrosarcoma protuberans,DFSP)诊断中免疫表型和荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测COL1A1/PDGFB融合基因的应用价值。方法:观察73例DFSP中免疫组织化学标记物vimentin、CD34、CD99、S100、desmin、SMA和FISH检测COL1A1/PDGFB融合基因的表达。选取85例非DFSP作为免疫组织化学的对照组,10例非DFSP作为FISH检测COL1A1/PDGFB融合基因的对照组。结果:vimentin、CD34、CD99、S100、desmin、SMA在73例DFSP中阳性率分别是100%、91.78%、61.64%、0、0、6.85%,在对照组中不同程度表达,其中CD34的表达在鉴别诊断中有意义。COL1A1/PDGFB融合基因在DFSP的阳性率为86.96%(60/69),对照组均阴性。结论:在DFSP的诊断中,COL1A1/PDGFB融合基因是DFSP较为特异性、敏感性的标记,而CD34是DFSP相对理想的标记。

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。

Van der Hoeve综合征家系临床表型特征及COL1A1基因突变分析

目的对一个常染色体显性遗传的Van der Hoeve综合征家系进行详尽的临床表型分析及可能的致病基因COL1A1突变检测,探讨该家系基因型及表型的关系。方法对收集到的Van der Hoeve综合征家系进行病史及血液样本采集,并对家庭主要成员进行COL1A1基因全部外显子DNA序列分析,利用Gene Tool软件及分子生物学网站的信息分析检测数据。结果该家系先证者及其母亲COL1A1基因第40号外显子有两个碱基的缺失(c.2910_2911delAG),导致COL1A1编码的蛋白质的翻译合成在第980位氨基酸提前终止。先证者父亲无此突变。结论该家系先证者及其母亲确定为由c.2910_2911delAG突变导致的Van der Hoeve综合征。与COL1A1基因突变数据库比对,该突变位点未曾报道过。

COL3A1基因多态性与国内散发颅内动脉瘤病人的相关关系

目的通过对颅内动脉瘤病人和对照组的比较研究,探讨Ⅲ型胶原蛋白基因α1(COL3A1基因)与颅内动脉瘤之间的相关关系。方法抽取病例组和对照组的外周血,并提取基因组DNA,选择目的基因片断,设计聚合酶链反应(PCR)所需引物并合成,应用PCR反应扩增感兴趣的目的片断,经琼脂糖电泳验证后进行测序反应,比较病例组和对照组之间COL3A1基因多态性出现频率的差异。结果通过统计分析发现,2组研究对象的COL3A1基因功能性SNP-rs1800255基因型之间,差异具有统计学意义(χ2=4.94,P<0.05)。结论COL3A1基因的功能性SNP-rs1800255与国内散发颅内动脉瘤病人之间存在明显相关,COL3A1基因是国内散发颅内动脉瘤病人的易感基因之一。

驴和马COL1A1基因比较分析

驴具有很大的市场开发潜力和价值。通过生物信息学技术分析了驴COL1A1基因的氨基酸序列特征,以期为阿胶原材料的鉴定或阿胶用驴的选育提供科学依据。经分析发现驴COL1A1基因的氨基酸构成富含大量的甘氨酸和脯氨酸,而色氨酸含量很低。氨基酸序列开头的22个残基预测为该肽链的信号肽区域,COL1A1蛋白中存在大量的卷曲螺旋。驴和马该基因(剔除gap)mRNA序列间存在12处变异,氨基酸序列间只发现1处替换。提示在做原材料鉴定时,若以该基因为分子标记,应着重检测DNA间的差异。

隐性营养不良型大疱性表皮松解症3例患者的COL7A1基因突变检测

目的检测3例隐性营养不良型大疱性表皮松解症患者COL7A1基因突变位点。方法提取3例患者及其相关亲属外周血DNA,采用PCR扩增COL7A1基因编码区的全部外显子及其侧翼序列并测序。结果基因检测发现3例患者共有5个突变位点,包括2个错义突变(p.P2232L与p.G1531E),2个无义突变(p.R2492*与p.R2777*)和1个剪切位点突变(ds IVS6+2T>C),其中p.P2232L,p.G1531E,ds IVS6+2T>C这三个突变位点未曾报道。结论上述突变可能参与了隐性营养不良型大疱性表皮松解症的致病机制。