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听觉基因遗传的异质性

时间:2022-07-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:表型一致的个体,可能具有不同的基因型,即可能由不同的致病基因控制,这种遗传现象称为遗传异质性。同一基因可导致综合征和非综合征性聋,或常染色体显性和隐性聋,或显性或隐性遗传的不同亚型。有遗传异质性的疾病其遗传病因不同,对疾病遗传异质性的研究有助于寻找疾病易感基因、遗传咨询、选择治疗方案、预后估计及合理预防。因此,对遗传性听力损失遗传异质性的研究越来越引起人们的重视。

表型一致的个体,可能具有不同的基因型,即可能由不同的致病基因控制,这种遗传现象称为遗传异质性。实际上,大多数遗传病都具有遗传异质性。临床症状相似的两个病例,由于遗传基础不同,它们的遗传方式、发病年龄、病程进展、病情严重程度、预后以及复发风险等都可能不同。遗传性听力损失就是这样一种具有高度遗传异质性的疾病,表现为听力损失的表型各不相同,有的表现为先天性聋,有的表现为渐进性或至成年才发生的语后聋。不但遗传性听力损失具有非常高的遗传异质性,某些听力损失基因也具有较强的异质性。同一基因可导致综合征和非综合征性聋,或常染色体显性和隐性聋,或显性或隐性遗传的不同亚型。

(一)MYO7A基因在DFNA11、DFNB2和USH1B中的突变

MYO7A基因的单一突变可引起DFNA11型听力损失,而至少四种突变可引起隐性非综合征型—DFNB2型听力损失;有41种以上的突变可引起伴有视网膜色素变性的常染色体隐性的综合征型听力损失(USH1B)。因此很难将MYO7A的基因型和表型的关系进行统一的总结分类,一般认为,MYO7A的隐性遗传突变,是由于该基因的功能丧失所致;而显性突变是由于它的显性失活效应(dominant negative effect)所致,这是因为,所有的DFNA11型听力损失患者均存在第22号外显子内9个碱基缺失的表现,这9个碱基编码蛋白的螺旋状卷曲部分,对同型二聚体的形成十分重要。

(二)CDH23基因在DFNB12和USH1D中的突变

CDH23基因可引起非综合征型(DFNB12)和综合征型(USH1D)的隐性遗传方式听力损失。DFNB12型听力损失家系表现的突变形式是CDH23基因的6种错义突变引起氨基酸序列改变;而USH1D型听力损失家系的突变形式是CDH23基因的两个无义突变和两个剪切突变导致截短蛋白的出现而导致听力损失。

(三)GJB2基因在DFNB1和DFNA3中的突变

GJB2基因突变可引起常染色体显性-DFNA3型和隐性-DFNB1型听力损失。现在已经发现了该基因50种以上的突变位点。在一些特殊人群中,如白种人、德系犹太人和亚洲人中约50%的先天性听力损失是由于GJB2基因的突变所造成的,其中35delG、167delT、235delC这三种突变的发病率最高,可导致各种程度的听力损失,使遗传咨询面临着较高的难度。

(四)SLC26A4(PDS)基因在DFNB4和Pendred综合征中的突变

PDS基因编码一个名为“pendrin”的阴离子转运子,在维持内淋巴内环境稳态中起作用。PDS基因的突变可引起非综合征型—DFNB4型(MIM600791)和综合征型(Pendred综合征)(MIM274600)的隐性遗传方式听力损失。现在已经发现该基因有多达47种突变形式,这些突变往往是某个家系的特异突变。PDS基因编码的阴离子转运子,正常情况下是以阴离子的反作用影响内淋巴的离子稳态环境的,突变可引起耳蜗和颞骨的发育畸形而致听力损失。该基因在Pendred综合征型中,其突变引起氯-碘转运蛋白(即Pendrin蛋白)的离子转运障碍导致听力损失及甲状腺肿病变,而在DFNB4型中,轻度的突变仅引起听力下降,没有碘离子代谢异常。

(五)TECTA基因在DFNA8/12和DFNB21型听力损失中的突变

TECTA基因编码的α-辅肌动蛋白(αtectorin),其突变可引起非综合征型显性DFNA8/DFNA12型和隐性DFNB21型听力损失。DFNB21型听力损失表型为:语前发病,重度至深度的感音神经性听力损失;TECTA基因的一个剪切突变导致一个αtectorin截短蛋白的出现而引起听力损失。DFNA8/DFNA12型听力损失的表型为语前聋,稳定型的中频听力损失;该基因的错义突变引起α-tectorin蛋白透明带(zona pellucida)的保守氨基酸残基的替换而影响该蛋白的功能。还有一个DFNA12型听力损失家系表现的是学语后的,进行性的听力损失,基因突变引起α-tectorin蛋白的zonadhesion/von Wilebrand区域的一个丝氨酸代替了原有的半胱氨酸而引起听力损失。同一个基因引起表型迥异的原因,目前认为有两种可能的解释:一是同一个基因的不同突变将在不同程度上影响α-tectorin蛋白与其他分子相互作用的能力,并引起非胶原盖膜基质结构的不同程度的改变而导致听力不同程度的损失;另一种可能是由于TECTA基因的修饰基因的作用影响所致。

有遗传异质性的疾病其遗传病因不同,对疾病遗传异质性的研究有助于寻找疾病易感基因、遗传咨询、选择治疗方案、预后估计及合理预防。因此,对遗传性听力损失遗传异质性的研究越来越引起人们的重视。

(六)修饰基因的发现

在遗传性听力损失中,发现修饰基因(modifier genes)具有革命性意义。修饰基因(modifier genes)是指影响其他基因表达和功能的基因。目前在人类的遗传性听力损失和小鼠的研究中已经发现了一些修饰基因座位和基因。这些修饰基因在其处于显性或隐性的不同情形下,对听力的影响是不同的。如在常染色体隐性突变的tub/tub鼠中,其表型为成年非胰岛素依赖型肥胖、耳蜗和视网膜早期退行性变等。研究发现,mothl基因是tubby鼠听力状态的修饰基因,该基因可恶化或防止tubby鼠的听力损失。这两种截然不同的作用取决于mothl基因的等位基因型:一个显性的mothl等位基因可以保护tubby鼠的听力,防止听力损失;一个隐性的mothl等位基因将会恶化tubby鼠的听力。在人类的遗传性听力损失中,DFNB26型听力损失,是通过一个巴基斯坦大家系定位在4q31座位的。研究发现,家系成员中有7人是DFNB26型单体型突变纯合子,但他们的听力正常。经第2次的连锁分析,发现了一个修饰基因——DFNM1(MIM605429)基因,定位在1q24座位上。该基因在这个家系中的作用是抑制上述个体听力损失的出现,因此是一个听力损失抑制基因。DFNB26型和DFNM1基因的发现,能够帮助我们从基因产物的相互作用关系中理解听力损失表型的分子病理机制。

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