NOTCH1基因在法洛氏四聯(lián)癥中的突變篩查與功能分析.pdf

1、先天性心臟病是排名第一的出生缺陷，世界上有近1-2％的嬰孩患有該病，且它是導(dǎo)致1歲以下嬰兒死亡的主要原因。先天性心臟病有呈家族性發(fā)病的，可見遺傳因素對(duì)心臟畸形的產(chǎn)生有一定的影響，但大多數(shù)先天性心臟病的形成不遵循孟德爾遺傳定律，而是伴隨著其它一些發(fā)育畸形的產(chǎn)生，成為染色體異?；蚓C合癥的病癥表現(xiàn)。常見的癥狀包括房間隔缺損、室間隔缺損、法洛氏四聯(lián)癥、二葉氏主動(dòng)脈瓣等等。該病嚴(yán)重影響了我國的人口素質(zhì)，給家庭和社會(huì)帶來了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。目前，很多研究

2、通過對(duì)某一特定基因的編碼區(qū)和非編碼調(diào)控區(qū)的多態(tài)測定以及突變檢測來探索基因與先天性心臟病發(fā)生的關(guān)系，以此來奠定對(duì)這類復(fù)雜疾病分子診斷的理論依據(jù)。
　　Notch信號(hào)通路在心臟發(fā)育中是一條重要的且進(jìn)化保守的細(xì)胞命運(yùn)調(diào)節(jié)通路，在心肌層和心內(nèi)膜發(fā)育中發(fā)揮著不同的功能。通過與多種心肌和神經(jīng)嵴信號(hào)通路的相互作用，Notch信號(hào)通路調(diào)節(jié)著心臟腔室的形態(tài)發(fā)生;此外，Notch還在心室發(fā)育中調(diào)控心肌細(xì)胞的擴(kuò)增和分化，并且參與到冠狀血管的特化過程中。

3、很多研究表明該通路中的NOTCH1和JAG1基因的異常與先天性心臟病發(fā)生相關(guān)。本文通過病例-對(duì)照的研究方法在法洛氏四聯(lián)癥中對(duì)NOTCH1基因編碼區(qū)序列進(jìn)行罕見突變篩查并進(jìn)行功能分析。在收集的69例法洛氏四聯(lián)癥患者中，我們在Notch1的胞外結(jié)構(gòu)域(NECD)和胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(NICD)中共發(fā)現(xiàn)了6例錯(cuò)義突變(c.578G＞A、c.2501C＞T、c.4507G＞A、c.6229G＞C、c.6853G＞A、c.7366A＞G),分別對(duì)應(yīng)G19

4、3D、A834V、G1503S、A2077P、V2285I、I2456V，且都位于Notch1蛋白重要的結(jié)構(gòu)域中。我們對(duì)A2077P、V2285I、I2456V三個(gè)位于NICD的突變進(jìn)行功能分析。雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明A2077P突變影響了NICD對(duì)下游靶基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控作用，使HEY2和SNAIL2基因的轉(zhuǎn)錄功能大大降低;V2285I突變對(duì)HEY2基因轉(zhuǎn)錄也有調(diào)控作用，而I2456V突變造成的影響無顯著差異。核定位實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明A

5、2077P和V2285I突變影響了NICD蛋白正常的入核行為，導(dǎo)致NICD滯留在細(xì)胞膜上和核膜外，不能進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi);同樣I2456V突變卻影響不大。
　　葉酸代謝通路是一個(gè)以葉酸作為一碳單位重要載體的復(fù)雜的代謝通路，它將表觀遺傳以及DNA的合成和修復(fù)相連接。有文獻(xiàn)記載葉酸代謝紊亂與很多復(fù)雜疾病相關(guān)，是先天性心臟病發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)因素。葉酸代謝通路中維生素B12(VB12)是重要的輔酶，其濃度的高低直接影響到整個(gè)葉酸代謝的穩(wěn)定性。我們

6、從全基因組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果中篩選出六個(gè)直接影響人體內(nèi)VB12濃度的多態(tài)位點(diǎn)，在我們的先天性心臟病的病例-對(duì)照樣本中進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于CUBN第52內(nèi)含子上的多態(tài)rs11254363與先心病風(fēng)險(xiǎn)的降低顯著相關(guān)，且其對(duì)應(yīng)的G等位基因與體內(nèi)維生素B12濃度的升高有關(guān);而其它5個(gè)位于FUT2、CUBN、TCN1基因的多態(tài)(rs602662，rs601338，rs492602，rs1801222，rs526934)與先心病的發(fā)生并無相關(guān)性。