人HtrA1基因的生物信息学分析

丝氨酸蛋白酶1(High-temperature requirement factor A1,HTRA1)属于HTRA家族的重要成员。为了对人HtrA1基因编码的蛋白质进行结构特征和分子功能分析,运用多种生物信息学数据库分析人HTRA1蛋白的同源性、理化性质、亲/疏水性、信号肽以及亚细胞定位,构建二级/三级蛋白质空间结构和蛋白质互相作用网络,并进行GO注释和肿瘤中的表达差异分析。结果显示,人HTRA1蛋白在进化上高度保守,与黑猩猩、猕猴、褐家鼠、小家鼠等物种的同源性超过90.0%;二级结构以α-螺旋和β-折叠为主;含有信号肽,亚细胞主要定位在质膜外和细胞质;能够与ACAN,ARMS2及CLPP等蛋白发生相互作用;参与蛋白质水解、代谢和大分子分解代谢等过程;在不同类型肿瘤中存在表达差异。本研究为探讨人HtrA1基因编码的蛋白结构特点和生物学功能奠定基础,也为挖掘其在骨关节炎、阿茨海默病、癌症等疾病的分子机制提供了新思路。

HTRA1基因单核苷酸多态性与类风湿性关节炎的关联性研究

目的 探讨HTRA1基因单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms,SNPs）和类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis,RA）及其患者血清类风湿因子（rheumatoid factor,RF）、C反应蛋白（（C-reactive protein, CRP）之间的相关性.方法 采用Snapshot法测定344例RA患者和288名正常健康人HTRA1基因5个SNPs（rs2014307、rs2248799、rs2300433、rs714816、rs2268356）位点基因型,终点散射比浊法测定RA患者血清RF和CRP水平.结果 RA组HTRA1基因SNPs（rs2014307、rs2248799、rs2300433、rs714816、rs2268356）基因型与正常对照组间差异均无统计学意义（P〉0.05）,单倍型分析也显示H豫A1基因RA组与正常对照组间差异无统计学意义（P〉0.05）,RA患者HTRA1基闪SNPs位点（rs2014307、rs2248799、rs714816、rs2268356）不同基因型之间血清RF水平比较差异无统计学意义（P〉0.05）,而rs2300433位点基因型（AA＋AG）组的RF水平明显高于GG组（（P〈0.05）.结论 已分析的与HTRA1基因相关的5个SNPs与中国汉族人种RA遗传易感性不相关,HTRA1基因rs2300433位点不同基因型RA患者体内RF水平有差别,HTRA1基因表达的丝氨酸蛋白酶可能参与了RA患者RF的表达.

CFH基因，AMRS2基因和HTRA1基因的单核苷酶多态性与年龄相关性黄斑变性相关性的研究新进展

年龄相关性黄斑变性（agerelated macular degeneration，AMD）为退行性黄斑部疾病，是50岁以上成人视力不可逆损害的主要因素之一。在它的发病机制中，遗传因素起着重要的作用。近年来，遗传学研究发现补体因子H（CFH），年龄相关性黄斑病变敏感性蛋白2（AMRS2），高温需要丝氨酸肽酶1（HTRAl）的单核苷酸多态性与AMD的发生具有显著的相关性。因此，对CFH基因和HTRA1基因的SNP与AMD的相关性进行综述，能更好认识疾病的发病机制，为疾病的评价和预测提供借鉴。

椎间盘退行性变与HTRA1和HAPLN1基因多态性的相关性

背景:研究发现,HTRA1基因启动子区域的单核苷酸多态性基因型与椎间盘退变相关,而HAPLN1基因与椎间盘退变引起的骨关节炎相关。目的:探讨分泌型丝氨酸蛋白酶HTRA1和骨细胞外基质的关键组分HAPLN1变异在椎间盘退变发病机制中的作用。方法:选择2015年4月至2018年12月在定州市人民医院接受体检的498名绝经后女性受试者,利用Taq ManPCR方法检测受试者HTRA1基因启动子rs11200638单核苷酸多态性和HAPLN1基因5’侧翼rs975563、内含子1rs10942332、内含子2rs179851和内含子4rs4703570的单核苷酸多态性,分析HTRA1和HAPLN1基因多态性与椎间盘退变影像学特征之间的相关性。试验已通过定州市人民医院伦理道德委员会批准。结果与结论:①在498名受试者HTRA1基因rs11200638单核苷酸多态性中,178名为GG纯合子,222名为GA杂合子,98名为AA纯合子,将具有至少一个G等位基因(GG+GA,n=400)和没有G等位基因(AA,n=98)受试者间的椎间盘退变参数进行比较;②在HTRA1基因rs11200638单核苷酸多态性中,GG+GA等位基因组的椎间隙狭窄评分低于AA等位基因组(P<0.001);随着椎间隙狭窄评分的升高,受试者中AA等位基因型发生风险增高(P≤0.001);③在498名受试者HAPLN1基因单核苷酸多态性中,137名为TT纯合子,230名为CT杂合子,131名为CC纯合子,将CC+TT等位基因(n=361)、TT等位基因(n=137)的椎间盘退变参数进行比较;④在HAPLN1基因中,仅rs179851单核苷酸多态性的CC+TT等位基因组与TT等位基因组骨赘形成、椎间隙狭窄存在显著差异(P<0.01);⑤在HAPLN1基因rs179851单核苷酸多态性中,椎间隙狭窄≥6分受试者的TT等位基因型发生风险显著增高(P<0.05);随着骨赘形成评分的升高,受试者TT等位基因TT等位基因型发生风险显著增高(P<0.001);⑥结果表明,HTRA1和HAPLN1特定基因位点的遗传变异与椎间盘退变相关。

HtrA 1基因敲除对小鼠葡萄糖代谢及胰岛功能的影响

目的探讨HtrA 1基因敲除对小鼠糖代谢及胰岛功能的影响。方法选取6周龄雄性野生型C57BL/6J小鼠(WT小鼠)和HtrA 1基因敲除小鼠(KO小鼠)按照同窝随机对照原则分组,分别给予高脂饮食(脂肪占总热量的60%)或普脂饮食(脂肪占总热量的5%),记录喂养16周时两组WT小鼠、KO小鼠的体重及喂养期间摄食量。对18周龄(普脂或高脂喂养12周)小鼠行葡萄糖耐量试验(IPGTT),并测定空腹胰岛素水平,进一步对21周龄(高脂喂养15周)小鼠行葡萄糖刺激胰岛素分泌(GSIS)试验,观察糖代谢及胰岛素分泌情况。分离小鼠胰岛在细胞水平行GSIS试验,测定胰岛素水平。取22周龄(高脂喂养16周)小鼠胰腺组织行组织切片,进行胰岛素(绿色)和胰高血糖素(红色)免疫荧光双染,以及胰岛素(绿色)和CD31(红色)免疫荧光双染。应用ZEN 2.0软件对胰岛中CD31水平进行定量,比较WT小鼠与KO小鼠胰岛中CD31的平均荧光强度。结果高脂饮食组或普脂饮食组的KO与WT小鼠的体重和摄食量的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。普脂饮食组KO小鼠糖负荷10、20、120 min时的血糖水平均显著高于同组WT小鼠(P值均<0.05),空腹血糖及糖负荷后30、45、60、90 min时的血糖水平与同组WT小鼠的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。高脂饮食组KO小鼠糖负荷10、20、30、45 min时血糖水平均显著高于同组WT小鼠(P值均<0.05),空腹血糖及糖负荷后60、90、120 min时血糖水平与同组WT小鼠的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。18周龄普脂饮食组WT小鼠与KO小鼠空腹胰岛素水平的差异无统计学意义(P>0.05),高脂饮食组KO小鼠空腹胰岛素水平显著低于WT小鼠(P<0.05)。21周龄高脂饮食组空腹及注射葡萄糖后15 min时KO小鼠的胰岛素水平均显著低于WT小鼠(P值均<0.05),KO小鼠与WT小鼠注射葡萄糖后30 min时胰岛素水平的差异无统计学意义(P>0.05)。经高糖刺激(20 mmol/L葡萄糖处理)的KO小鼠胰岛细胞的胰岛素分泌能力显著低于WT小鼠(P<0.05)。高脂饮食组KO小鼠胰岛内CD31表达水平显著低于同组WT小鼠(P<0.05)。结论HtrA 1基因敲除可导致小鼠机体糖代谢紊乱及胰岛功能异常,其机制可能与胰岛细胞血管功能有关。

HTRA1相关常染色体显性遗传脑小血管病1例

遗传性脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)根据遗传形式可分为三类:显性型、X连锁型(Fabry病)和隐性型[1-5].伴皮质下梗死和白质脑病的常染色体隐性遗传性脑动脉病(cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy,CARASIL)是由HTRA1的双等位基因纯合突变引起的,临床特征是青年期(20~45岁)发病,神经系统特点包括缺血性卒中(腔隙性脑梗塞、脑白质病变、微出血、脑萎缩)、认知障碍、情绪改变,非神经系统特点包括腰痛或脊椎发育障碍和40岁前的脱发症[6-7].近年来,新发现的HTRA1基因杂合性突变可导致近5%的家族性CSVD,这些疾病呈现显性遗传模式,与CARASIL不同的是发病较晚、程度较轻且缺乏非神经系统特征[8-10].本文报告1例以反复发作轻型卒中为主要表现的患者,无传统脑血管病危险因素,既往发育正常,通过分析患者神经影像及遗传学特点,总结报告该基因的临床表型.

HtrA丝氨酸肽酶1基因突变导致伴皮质下梗死和白质病变的常染色体隐性遗传性脑动脉病1例

目的:报道1例常染色体隐性遗传性脑动脉病及动脉硬化伴皮质下梗死及白质脑病(CARASIL),探讨其临床病理特征。方法:对1例58岁男性痴呆患者的临床症状、影像和基因检测结果进行分析。结果:该患者临床症状表现为进行认知功能下降,伴颈椎病和轻度秃顶,其父母及兄弟姐妹无痴呆家族史,头颅磁共振发现双侧大脑半球弥漫性对称性脑白质脱髓鞘、皮层下多发脑梗塞和多发微出血,全外显子测序发现Htra丝氨酸蛋白酶1基因1号外显子(c.404C>A;p.A135D)杂合突变。结果:结合患者临床症状、神经影像和基因检测结果符合CARASIL。

HTRA1突变新位点所致的伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体隐性遗传性脑动脉病一家系研究

目的分析并总结HTRA1突变新位点所致的伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体隐性遗传性脑动脉病(CARASIL)一家系临床和遗传学特点。方法对1例CARASIL患者进行病史和临床资料收集,并对部分家系成员进行基因检测,观察其HTRA1位点突变情况。结果先证者表现为认知障碍、可疑腰椎病变、脱发,头颅影像学发现广泛脑白质病变和多发微出血灶。先证者的母亲有精神症状并曾发生脑卒中,六妹有痴呆病史和高血压病。基因检测发现先证者和两个儿子携带HTRA1基因杂合突变c.888C>G(p.I296M),两个儿子已出现脱发。结论c.888C>G(p.I296M)突变位点可能是CARASIL的致病突变新位点。

伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体隐性遗传性脑动脉病的临床特点(附1例报告)

目的 探讨伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体隐性遗传性脑动脉病(CARASIL)的临床特点及治疗。方法 回顾性分析1例CARASIL患者临床特点、实验室检查、外检基因结果、影像学特点、治疗及效果,并结合文献复习进行分析讨论。结果 患者老年女性,慢性起病、缓慢进展,表现为行动迟缓、记忆力减退、腰腿疼痛;病前即有早发脑白质损害;患者哥哥有脑梗死病史;基因检查发现HTRA1基因突变,考虑诊断为CARASIL。予以对因对症治疗后患者行动迟钝、记忆力减退等症状较前有所改善。结合文献分析,CARASIL患者神经系统症状在30岁左右出现,诊断需与其他遗传性脑血管病鉴别。结论 CARASIL疾病罕见,其特征包括常染色体隐性遗传、神经影像学显示早发的白质和外囊病变以及其他相关特征,例如脱发和脊柱退行性变(椎间盘退变、急性腰痛发作等)。检出HTRA1基因致病性变异可确定诊断。

HTRA1相关常染色体显性脑小血管病家系报告并文献复习

目的报道一组新发现的HTRA1基因致病变异家系病例,并结合既往文献总结本HTRA1相关常染色体显性脑小血管病家系的临床表型及遗传学特点。方法收集HTRA1相关染色体显性脑小血管病先证者及其家系成员的临床资料,总结其临床特点,采用高通量测序方法捕获变异位点,应用Sanger测序进行家系验证,功能预测软件进行致病性分析,并查阅相关文献,探讨此新发现变异的表型及遗传学特点。结果先证者为51岁男性,临床表现为50岁时突发左侧肢体麻木、认知功能障碍,无脱发、腰痛等神经系统外症状。头颅MRI包括磁敏感加权成像序列显示右侧基底节脑梗死,双侧脑白质弥漫性、对称性高信号,微出血。基因检测发现HTRA1基因c.941T>G杂合错义变异,功能预测提示为致病性变异。先证者母亲60岁时出现脑梗死及认知功能障碍,70岁时去世;先证者哥哥携带相同杂合变异,32岁时患脑梗死导致右侧肢体偏瘫、言语障碍及认知障碍,影像学特征符合脑小血管病特点;先证者儿子携带相同杂合变异,目前无临床症状。结论HTRA1基因c.941T>G(p.M314R)杂合变异为致病变异,其临床表型及遗传学特点与既往报道的HTRA1相关常染色体显性脑小血管病类似。

伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体隐性遗传性脑动脉病一家系

目的总结1个伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体隐性遗传性脑动脉病(CARASIL)家系的临床特征、影像学特点、病理特点及基因诊断。方法对因头痛10余天于我院住院治疗的1例女性患者的临床特征、影像特征进行分析,并行皮肤活体组织检查及HTRA1、Notch3基因检测;后对先证者家系进行详细调查,并行HTRA1基因检测及相关影像检查,以100名健康者作为对照。结果先证者临床表现为失眠后出现头痛,伴右耳听力下降,夜间易惊醒、出汗;头颅MRI示双侧额顶颞枕岛叶、内外囊区、双侧基底节区、双侧丘脑可见弥漫性片状长T1长T2信号,液体衰减反转恢复序列呈高信号。磁敏感加权成像见双侧大脑及小脑半球、双侧基底节区、左侧丘脑、脑干可见散在点片状低信号。皮肤活体组织检查可见皮肤基底层色素沉着,真皮层内胶原纤维增生伴少量炎细胞浸润,刚果红染色阴性。先证者父母系近亲结婚,先证者与其姐弟3人均于HTRA1基因第3号外显子存在c.589C>T纯合突变,其妹存在c.589C>T杂合突变,符合常染色体隐性遗传,且100名健康对照无此突变。未发现Notch3基因突变。结论报道了1个HTRA1基因c.589C>T纯合突变的CARASIL家系,同时证实了该位点变异的致病性。