关键词:
自发突变
Hb H病
α2-珠蛋白基因
移码突变
摘要:
背景与目的 遗传性血红蛋白病是世界上最常见的人类单基因遗传病之一,其中α-地中海贫血(a-thalassemia,α-地贫)和β-地中海贫血(β-thalassemia,β-地贫)为遗传性血红蛋白病的主要类型,地理分布主要在全球的热带与亚热带地区。α-地贫以α-珠蛋白基因大片段缺失为主,非缺失型α-地贫较少见;β-地贫主要是由于β-珠蛋白基因(HBB)发生突变所致,β-地贫的大片段缺失也较少见;另外,在α-地贫与β-地贫的一些不常见的病例中可有罕见的自发改变,包括少数α-珠蛋白基因的自发缺失,特别是导致的伴α-地中海贫血智力低下综合征(ATR-16综合征),以及一些发生在不同人群β-珠蛋白基因上的自发突变。 α地贫是一组以珠蛋白合成减少,α-链/非α-链比例失衡为特征的遗传性溶血性血红蛋白病,是发生于包括中国南方在内的世界上最常见的一类对人类健康影响最大的单基因遗传病之一,全国90万人的流行病学调查得出的总发病率为2.64%,其中广东省的发病率为4.11%。 Hb H病是一种中间型α-地贫的类型,流行于东南亚地区及中国南部;患者由于三个α-珠蛋白基因缺失或缺陷,导致α-珠蛋白肽链的合成速率的明显降低,过剩的β珠蛋白肽链形成β4四聚体-Hb H,并在红细胞内形成Hb H包涵体,引起慢性溶血性贫血。东南亚地区Hb H病主要由于缺失型α-地贫如(--SEA)缺失型α-地贫与缺失型α+-地贫如-α3.7缺失型或-α4.2缺失型,或与非缺失型α+-地贫如HbConstant Spring组合而成。只有Waye JS等首次报道过整个ζ-α-珠蛋白基因簇的自发缺失复合-α3.7缺失所导致的Hb H病。 在本研究中,我们鉴定了一种α2-珠蛋白基因的自发移码突变复合(--SEA)缺失型α-地中海贫血所导致Hb H病。我们探讨了基因型/血液学表型与α-地贫包括引起Hb H病的自发突变之间关系,在家系分析的基础上,通过实时荧光定量反转录PCR技术,我们在mRNA水平上分析了这一新突变对基因转录效应的影响。我们在PubMed上进行文献检索后,发现这是首次报道人α-珠蛋白基因的单个基因自发缺失突变复合(--SEA)缺失型α-地中海贫血所导致的Hb H病。材料与方法 研究对象 先证者,为一名2岁的男孩,来自于中国南方广西省桂林市,其父母无亲缘关系;顺产,出生时体重为3650g;出生时无黄疸,无明显的生长发育迟缓;6月大时,家人注意到其面色苍白;1岁时,先证者表现出如下临床和血液学表型而首次被诊断为Hb H病:轻度肝肿大;实验室检查示小细胞低色素贫血,血红蛋白(Hb)8.0 g/dL,平均红细胞体积(MCV)56.3fL,平均红细胞血红蛋白量(MCH)17.8 pg;血红蛋白电泳显示Hb H带,铁缺乏被排除。 接下来的1年里,先证者的贫血未恶化,且未接受输血治疗,当先证者2岁的时候,对先证者进行基因检测以确诊。在签署知情同意书后,我们抽取先证者及其4位家庭成员外周血标本进行此次研究,外周血以EDTA抗凝。血液学方法 红细胞参数分析(血常规)采用全自动血细胞计数仪(Model Sysmex F-820;Sysmex Co Ltd, Kobe, Japan)进行检测,血红蛋白定量检测采用毛细管电泳法(Capillarys, Sebia, Montpellier, France)。 DNA分析 基因组DNA的提取采用酚/氯仿方法。Gap-PCR技术和反向点杂交技术分别用于检测中国人常见α-地中海贫血缺失和6种α-地中海贫血点突变(αcd30α/,αcd31α/,αcd59α/,αQSα/,αCSα/和αWSα/)的诊断,这9种突变占到已知中国人α地贫突变的98%。11种中国人常见β-地中海贫血突变的分析采用反向点杂交方法。我们进行了直接α1和α2珠蛋白基因的测序(α1 andα2, GenBank Accession NG00006)来鉴定未知的突变。为了排除α2-珠蛋白基因自发点突变体细胞嵌合的可能性,我们将先证者淋巴细胞、毛发及口腔粘膜剥脱细胞来源的DNA分别进行α2-珠蛋白基因的测序。我们还进行了亲子鉴定以排除非自发突变的可能。 RNA分析 为了评价α-地贫自发突变对α-珠蛋白mRNA表达水平的影响,我们设计了实时荧光定量反转录PCR实验,采用基于双标准曲线法的定量分析,我们对该家系的先证者(Hb H病),先证者母亲(--SEA缺失型α-地贫携带者),正常人的α-珠蛋白mRNA进行了基因表达水平检测,每种样品均进行4次独立的重复测定。 结果 血液学分析结果 先证者(Ⅲ:1)表现为Hb H病的表型,具有小细胞低色素贫血(Hb 8.4 g/dL, MCV 60.7 fL and MCH 15.9 pg), Hb H和HbBart’s升高分别为3.2%和5.4%