MSX1导致非综合征型先天缺牙的致病机制研究进展

肌节同源盒基因1(MSX1)是肌节同源盒基因家族的成员,编码的蛋白质通过与核心转录复合物和其他同源蛋白质的相互作用,在胚胎发生过程中充当转录抑制因子,在颅面发育(尤其是牙生成)中扮演着重要角色。MSX1基因可发生多种突变,导致非综合征型先天缺牙的发生。本文对MSX1导致非综合征型先天缺牙的致病机制进行综述。

多数牙先天缺失可能与MSX1上的3个SNPs相关

目的:探讨多数牙先天缺失患者的MSX1基因突变位点。方法:从4个多数牙先天缺失患者与家庭部分成员、1个唇腭裂并发少数牙先天缺失的患者、1个牙列完整的对照儿童共14人的静脉血中提取DNA,在MSX1基因内设计引物,采用PCR方法扩增MSX1基因外显子1、2的编码区,而后对外显子1、2的PCR纯化产物测序,结合系谱进行序列比对分析。结果:发现3个可能的单核苷酸多态性位点(single nucleotide pol-ymorphisms,SNPs)。这3个SNPs均位于外显子1中,且来自不同家系的3个患者在这3个位点上同时出现杂合突变。其中,311位点由G变A,对应的密码子由编码甘氨酸的GGC变为编码天门冬氨酸的GAC,发生了错义突变;402位点由C变A,对应的密码子由CCC变为CCA,但仍编码脯氨酸,属同义突变;458位点由C变T,对应的密码子由编码丙氨酸的GCC变为编码缬氨酸的GTC,发生了错义突变。结论:多数牙先天缺失可能与MSX1基因上该3个单核苷酸多态性位点有关。

宁夏人群MSX1基因CA重复序列多态性与非综合征型唇腭裂相关性的研究

目的探讨宁夏人群同源异型盒1(MSX1)基因CA重复序列(STR)与非综合征型唇腭裂的相关性。方法收集宁夏地区非综合征型唇腭裂三人核心家庭(患儿及其双亲)40例,采用聚合酶链反应-单链构象多态性(PCR-SSCP)方法检测MSX1基因CA重复序列基因型,进行传递不平衡检验(TDT)和家系为基础的相关性分析(FBAT)。结果运用TDT发现,MSX1基因CA重复序列CA4等位基因在本研究人群非综合征型唇腭裂患儿中存在过传递(P=0.034)。FBAT分析表明MSX1基因CA重复序列与本研究人群非综合征型唇腭裂具有相关性(P<0.05)。结论MSX1基因CA重复序列与宁夏人群非综合征型唇腭裂存在相关性。

11名少牙畸形病人Pax 9、Msx 1、Axin 2基因突变的检测

目的:对少牙畸形病人血样标本中提取的DNA进行Pax 9、Msx 1和Axin 2核苷酸单链构象多态性和突变的检测,探讨少牙畸形的发病机制。方法:收集11名少牙畸形病人外周血标本,提取DNA,采用聚合酶链反应(PCR)、聚合酶链反应-单链构象多态性分析(PCR-SSCP)技术结合DNA直接双向测序对病人DNA进行检测。结果:在11名病人中发现1个Msx 1单核苷酸多态位点,但没有发现有关Pax 9、Msx 1、Axin 2突变。结论:结合少牙畸形的高发病率及Pax 9、Msx 1、Axin 2基因突变的较低报告数值间的偏差,遗传因素在少牙畸形形成中的作用比原先预想的更加具有异质性。

Msx2条件性基因敲除小鼠动物模型的建立和表型的初步研究

目的利用Cre/LoxP系统建立晶状体组织特异性Msx2基因敲除小鼠模型,并初步研究其表型。方法设计基因敲除方案,获得条件基因敲除小鼠Msx2cko和对照野生型小鼠Msx2wt。通过PCR技术对小鼠或E10.5和E14.5胚鼠进行基因型鉴定,通过整胚LacZ染色鉴定Le-Cre重组酶活性,同时通过对P1小鼠晶状体组织行HE染色进行初步表型观察。结果通过基因型检测证实了Msx2基因敲除小鼠模型建立成功,LacZ染色显示Le-Cre重组酶特异性表达在发育中的小鼠胚胎形成晶状体板的表面外胚叶特定区域。Msx2cko P21小鼠表现为小眼球畸形,眼周至鼻线性脱毛。HE染色显示Msx2cko小鼠晶状体体积减小及晶状体茎形成。结论初步建立了Msx2条件性基因敲除小鼠模型,Msx2条件基因敲除后引起小鼠晶状体发育异常,小眼球畸形。

糖尿病大鼠钙化血管中Msx2和Wnt3a的表达

目的研究糖尿病对血管钙化的影响及Msx2和Wnt3a基因在钙化血管中的表达变化。方法将48只雄性Wistar大鼠随机分为四组:维生素D3和尼古丁诱导的单纯血管钙化组(n=12)、链脲佐菌素诱导的单纯糖尿病组(n=12)、链脲佐菌素联合维生素D3和尼古丁诱导的糖尿病合并血管钙化组(n=12)和正常雄性Wistar大鼠为正常对照组(n=12)。测定大鼠血糖、血清胰岛素、总胆固醇和甘油三酯水平,以血管von Kossa染色、血管钙含量和碱性磷酸酶活性作为判断血管钙化程度的指标,测定大鼠血管中Msx2和Wnt3a mRNA的表达。结果与正常对照组相比,单纯血管钙化组大鼠血管中Msx2和Wnt3a mRNA相对表达量有所升高(P<0.05),但血管钙含量和碱性磷酸酶活性无明显变化。与正常对照组及单纯血管钙化组相比,糖尿病合并血管钙化组大鼠的血管中,可见沿中膜弹力层内广泛分布的钙盐沉积,大鼠血管中钙含量和碱性磷酸酶活性以及血管内Msx2和Wnt3amRNA相对表达量明显增高(P<0.05)。结论糖尿病可以明显加速血管钙化的发生和发展。在糖尿病大鼠钙化血管中,骨形成过程中的转录因子Msx2和Wnt3a表达增高,提示血管钙化是一个类似于骨形成的过程,Msx2和Wnt3a参与血管钙化病变的发生。

miR-141及成骨基因Dlx5、Msx2、Runx2在去卵巢骨质疏松模型小鼠BMSCs成骨分化中的表达

目的:观察去卵巢骨质疏松模型组与假手术组小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化中miR-141及成骨基因Dlx5、Msx2、Runx2的表达差异和变化趋势,探讨绝经后骨质疏松症的发生机制。方法:选用20只4周龄清洁级C57雌性小鼠,按照随机数字表法分为模型组和假手术组,每组各10只。模型组采用卵巢切除法建立小鼠绝经后骨质疏松症模型,假手术组保留卵巢,只切除卵巢周围脂肪。造模2个月后模型组小鼠经鉴定建模成功,此时采用全骨髓法分离培养2组小鼠BMSCs,进行细胞形态学观察,运用流式细胞技术进行细胞表型鉴定。对BMSCs成骨诱导分化,分别于第3天、8天、13天时采用碱性磷酸酶染色、定量和茜素红染色,观察BMSCs成骨能力。成骨诱导第3天、8天、13天时运用q-PCR检测miR-141及成骨基因Dlx5、Msx2、Runx2的表达,Western blot检测成骨基因蛋白的表达。结果:BMSCs经流式细胞表型鉴定CD29、CD44均阳性表达,CD34、CD45均阴性表达。2组BMSCs成骨诱导后,ALP表达量逐渐提高,第8天达到高峰,随后逐渐下降,呈"Λ"型变化;模型组较假手术组染色浅,活性检测结果与染色深浅程度一致。成骨诱导分化第3天、8天、13天时,模型组ALP表达量均低于假手术组(P<0.05),2组细胞进行茜素红染色,第8天时钙化结节出现,在第13天时,钙化结节数增多;成骨诱导第3天、第8天时,2组钙化结节数无明显差异,第13天时,与假手术组比较,模型组钙化结节数较少,成骨分化明显减缓。2组BMSCs成骨诱导后,成骨基因与蛋白的表达:成骨诱导第3天、8天、13天时,组内比较显示,Dlx5、Runx2表达均呈持续上升,miR-141、Msx2持续下降(P<0.05),与第3天时比较,第8天、13天的各项指标均有明显差异(P<0.05),组间比较显示,模型组miR-141、Msx2表达高于假手术组,Dlx5、Runx2表达低于假手术组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:卵巢切除影响BMSCs的成骨分化;BMSCs成骨诱导分化中,miR-141、Msx2是成骨负性调节因子,Dlx5、Runx2是正性调节因子。

同源盒基因Msx在颅颌面发育中的作用

脊椎动物M sx基因为非连锁,包含果蝇肌节同源盒基因相关的一系列基因。在脊椎动物胚胎发育过程中,这些基因在组织间相互作用的多发位点表达。基因敲除鼠和人类的畸形表现型的研究显示,M sx基因介导的诱导组织间的相互作用,对正常颅颌面、肢体和外胚层器官的形态发生至关重要。该文就M sx基因在胚胎发育过程中的作用,以及该基因突变所致的颅颌面发育异常等方面的研究进展,进行综述。

MSX1基因多态性与山西地区非综合征性唇腭裂的相关性研究

目的:研究MSX1基因外显子区rs13127820(M146L)、rs62636562(A274V)位点多态性与非综合征性唇腭裂(non-syn-dromic cleft lip with or without cleft palate,NSCL/P)的关系。方法:通过聚合酶链反应-限制性片段长度多态性方法,检测243例非综合征性唇腭裂(NSCL/P)患者和292例正常对照者全血标本中MSX1基因rs13127820(M146L)、rs62636562(A274V)位点的多态性。结果:MSX1基因位点rs13127820(M146L)、rs62636562(A274V)基因型频率分布符合Hardy-Weinberg平衡;MSX1基因位点rs13127820(M146L)、rs62636562(A274V)等位基因频率分布在NSCL/P组与对照组之间差异有统计学意义(P<0.05)。结论:结果显示MSX1基因位点多态性与NSCL/P的发生有关。

Msx1编码区突变与非综合性唇腭裂相关性分析

目的:探讨核心家庭中Msx1编码区突变与非综合征性唇腭裂的关系。方法:运用测序技术检测华东地区核心家庭的Msx1基因全部编码区的突变情况,预测其编码氨基酸的突变频率,比较突变位点在患儿与正常儿童中的分布差异并判断是否有统计学意义,比较患者组与父母组的基因型和等位基因频率,并对核心家庭的数据进行单倍型相对风险分析(HRR),对含杂合子父母的核心家庭进行传递不平衡检验(TDT)。结果:Msx1编码区序列共有三个位点突变,分别为编码区1的C101G(A34G)突变,编码区1同义突变C330T(G110G),编码区2的G162A(S278N)突变。其中只有编码区1的同义突变C330T(G110G)在患儿与正常儿童中的分布差异有统计学意义,患者与其父母各位点基因型和等位基因分布差异无统计学意义(P>0.05),HRR结果和TDT结果无统计学意义,另外两个突变位点各项统计均无统计学意义。结论:编码区1的同义突变C330T(G110G)可能与中国华东人群非综合征性唇腭裂存在相关性,而编码区1的C101G(A34G)突变和编码区2的G162A(S278N)突变与中国华东人群非综合征性唇腭裂不存在相关性。

小鼠牙胚发育帽状期Msx2、BMP-4基因的表达和意义

目的 :探讨Msx2、BMP - 4基因在小鼠牙胚发育帽状期的表达及其与牙胚形态发育的关系。方法 :利用原位杂交的方法观察小鼠牙胚帽状期Msx2、BMP - 4基因的表达方式 ;利用原位末端标记法 (TUNEL法 )研究牙胚细胞凋亡情况。结果 :Msx2、BMP - 4基因在牙胚的发育中有表达 ,帽状期牙胚细胞的凋亡主要集中于釉结处。结论 :Msx2、BMP -

MSX1 mRNA在犬恒牙牙根发育过程中的表达及意义

目的 :观察同源异形盒基因MSX1在狗年轻恒牙牙根发育过程中的时空表达 ,初步探讨其对牙根形态形成的调控作用。方法 :采用原位杂交技术 ,对犬恒牙牙根不同发育时期MSX1mRNA的表达进行观察。结果 :在牙根发育不同时期内 ,MSX1mRNA不仅在牙乳头、牙囊组织及成牙本质细胞中有阳性表达 ,而且在牙附着组织 ,如成牙骨质细胞、上皮根鞘、牙周组织及根周牙槽骨组织中也有表达。结论 :MSX1作为牙齿发育过程中重要的转录因子 ,参与牙根形态发育的调控作用。

基于Notch1-RBP-Jk/Msx2信号通路探讨大黄酸对糖尿病肾病主动脉钙化的作用及机制研究

目的基于人跨膜受体蛋白Notch-1通路(Notch1-recombining binding protein suppressor of hairless,Notch1-RBP-Jk)/相互作用蛋白Msx2(Msx2-interacting nuclear target protein,Msx2)信号通路,探讨大黄酸对糖尿病肾病主动脉钙化的控制作用。方法取32只大鼠建立糖尿病肾病主动脉钙化模型并随机分为4组(模型对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组),另取8只正常大鼠记为正常对照组,其中低剂量组、中剂量组和高剂量组分别给予50 mg/kg、100 mg/kg、150 mg/kg剂量的大黄酸灌胃,模型对照组和正常对照组给予等量生理盐水灌胃,每天1次,持续4周。对比干预前后肾功能变化;干预后将各组大鼠处死,取腹主动脉观察其钙化情况;取腹主动脉组织检测钙含量;采用实时聚合酶链反应检测各组腹主动脉组织Notch1、RBP-JK、Msx2、α-肌动蛋白(α-smooth muscle aorta,α-SMA)、Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)的信使核糖核酸(mRNA)表达;采用蛋白质免疫印迹法检测腹主动脉组织Notch1、RBP-JK、Msx2、α-SMA、Runx2蛋白表达。结果与模型对照组比较,3剂量组干预后肾功能指标均改善,腹主动脉钙化情况均减轻,腹主动脉组织钙含量减少,且3剂量组Notch1、RBP-JK、Msx2、Runx2 mRNA和蛋白表达均下降,α-SMA mRNA和蛋白表达升高。在3个剂量组中,高剂量组各项指标改善情况均为最佳。结论大黄酸能够保护糖尿病主动脉钙化大鼠的肾功能,减轻钙化,推测其作用机制与下调Notch1、RBP-JK、Msx2、Runx2 mRNA和蛋白表达,上调α-SMA mRNA和蛋白表达有关。

Doxycycline诱导表达Msx2-GFP的鼠晶状体上皮Alpha-TN4细胞株的建立

目的利用基因开关调节系统(Tet-on),拟建立由doxycycline调控表达的Msx2诱导细胞株,经与SWISS-2DPAGEDATA比对,发现差异蛋白点。方法向鼠晶状体上皮细胞(Alpha-TN4)中稳定转染质粒Msx2-GFP-M2和TAP-GFP-M2,转染后的细胞经过G418筛选,挑出doxycycline诱导Msx2-GFP表达且具有较低背景的诱导细胞株M8,将空载体细胞株T9作为阴性对照细胞株。并对2组细胞行二维凝胶电泳(2-DE)及基因表达微阵列进行分析。结果从二维凝胶电泳图谱上获得蛋白质斑点。对照组T9检测到5389个斑点,实验组M8检测到5460个斑点。经与SWISS-2DPAGEDATA比对,发现差异蛋白点。经基因表达微阵列分析发现,与晶状体及白内障疾病相关的差异基因为Col3α1,并在RNA水平进行了验证。结论Msx2基因过表达对Alpha-TN4蛋白质表达谱有影响,其中差异基因Col3α1与晶状体及白内障疾病相关。

鹿茸中药复方对去卵巢骨质疏松症大鼠肾组织Msx2 mRNA及蛋白表达的影响

目的:观察去卵巢骨质疏松症大鼠肾组织Msx2 mRNA及蛋白表达,探讨绝经后骨质疏松症(Postmenopausal Osteoporosis,PMOP)的发病机制以及鹿茸中药复方的疗效机理。方法:去卵巢复制骨质疏松症大鼠模型,实验设正常组、模型组、假手术组、鹿茸中药复方组、钙尔奇D组、骨疏康组,灌胃给药12周。应用双能X线骨密度仪检测骨密度,实时定量RT-PCR及Western Blot检测Msx2 mRNA及蛋白表达。结果:与正常组比较,模型组股骨骨密度明显降低、肾组织Msx2 mRNA及蛋白表达明显降低;与模型组比较,鹿茸中药复方组、骨疏康组股骨骨密度明显升高;鹿茸中药复方组、钙尔奇D组、骨疏康组肾组织Msx2mRNA表达明显上调;鹿茸中药复方组肾组织Msx2蛋白表达明显上调;与钙尔奇D组、骨疏康组比较,鹿茸中药复方组肾组织Msx2 mRNA及蛋白表达均明显升高。结论:PMOP的发病机制之一可能是肾组织Msx2 mRNA及蛋白表达降低,鹿茸中药复方可能通过上调肾组织Msx2 mRNA及蛋白表达,有效防治PMOP,其作用优于钙尔奇D和骨疏康。

MSX1基因在物种间的变异性研究

目的对人MSX1基因的cDNA序列和氨基酸序列进行综合分析,为其致病性突变位点的研究和非综合征性唇腭裂的病因学研究奠定理论基础。方法从国际生化技术信息中心(NCBI)的Genbank数据库中调取人MSX1基因和全氨基酸序列,利用序列综合分析软件DNAMAN、GENtle对人MSX1的基因序列和氨基酸序列进行综合分析。结果人MSX1基因全长1944bp,其编码区在247-1140之间,共894bp,其蛋白质序列为298个氨基酸。MSX1蛋白的疏水性氨基酸残基分布于N端、中间14个区段和C端远区,MSX1蛋白的亲水性区域分布于分子中间10个区段。人与黑猩猩的MSX1基因100%相同,与其他物种的MSX1基因的一致性最大为90%(犬)。同时,发现8个物种的MSX1基因中有452个碱基序列在不同物种间完全一致(占50.56%),另有91个碱基基本一致(占10.18%)。但是,不同物种间MSX1基因的氨基酸序列差异很大,8个物种间没有完全一致的氨基酸残基,基本一致的氨基酸残基只有11个(占3.74%)。结论MSX1基因或蛋白在不同物种间的变异较大,突变位点较多,探求MSX1基因/蛋白位点突变与非综合征性唇腭裂的关系需重新审视和认识。

MSX1基因A274V多态性与非综合征性唇腭裂的关系

目的研究同源异型盒基因1(muscle segment homeobox1,MSX1)A274V多态性与非综合征性唇腭裂(non-syndromic cleft lip with or without cleft palate,NSCL/P)的关系。方法利用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性方法,在162例非综合性唇腭裂患者和195例正常对照中,对MSX1基因A274V单核苷酸多态性进行检测。分析基因型发布频率是否符合Hardy-Weinberg平衡定律。应用UNPHASED软件包分析多态性位点与非综合性唇腭裂的相关性。结果 MSX1 A274V多态性基因型频率分布符合Hardy-Weinberg平衡定律。MSX1 A274V等位基因分布在NSCL/P组与对照组之间有显著性差异(P<0.05)。在NSCL/P组中T等位基因的频率明显高于对照组。结论 MSX1 A274V多态性位点与中国人群非综合性唇腭裂形成相关联。

PAX9和MSX1基因异常对牙齿发育的影响

PAX9和MSX1基因对牙齿发育有比较重要的影响。本文介绍了PAX9和MSX1基因及其对先天性缺牙疾病的影响。

Msx1基因多态性与非综合征性唇腭裂

脊椎动物Msx1基因在胚胎发育过程中多个部位表达，该基因是颅面、四肢和外胚层器官正常形态形成所必需。近年研究表明，Msx1基因多态性与非综合性唇腭裂密切相关，现就Msx1基因与非综合征性唇腭裂之间的关系综述如下。

同源异型盒MSX1基因多态性、孕妇吸烟与非综合征性唇腭裂的相关性研究

目的:分析同源异性盒基因(muscle segment homeobox gene,MSX)1基因多态性、孕妇吸烟与非综合征性唇腭裂(NSCLP)发生的关联。方法:采用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)和单链构象多态性(single-strand conformationpolymorphism,SSCP)方法,以45名健康人为对照,对非综合征性唇腭裂患者共45例作为研究对象,分析同源异型盒基因MSX1多态性;通过询问方式调查母亲孕期的吸烟情况;分析它们之间的相关性。结果:SSCP分析显示非综合征性唇裂NSCLP患者(45例)与健康对照组(45例)样本的电泳速率相同;提示无多态性存在。结论:同源异型盒基因MSX1多态性、孕妇吸烟与非综合征性唇腭裂发生无相关性;吸烟、同源异型盒基因MSX1多态性在NSCLP发生过程中无交互作用。