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胎儿唇腭裂的三维超声扩展成像与相关基因突变检测及其mRNA表达研究

蔡爱露  
【摘要】: 唇腭裂畸形是人类最常见的先天发育性缺陷之一,近年来其发病率有上升趋势。唇腭裂不仅造成患儿容貌畸形,而且影响患儿吸吮、吞咽、语言及面部发育等功能。因此,早期产前诊断该病具有十分重要的意义。目前超声检查是胎儿产前诊断的主要手段,超声医学的发展和超声新技术的应用使胎儿畸形的产前诊断率不断提高。但是由于胎儿唇腭裂,特别是腭裂受周围结构声学影像影响难于显示成为产前诊断的难点,亟待出现一种超声新技术来提高其产前诊断率,为指导孕妇选择妊娠结局提供依据。传统的二维超声对唇裂诊断已经具有了一定的经验,但对腭裂诊断率还非常低,三维超声表面模式与三平面正交模式的方法从某种程度上提高了腭裂的诊断率,但是还不能满足临床需要,而新近开发的三维超声多切面技术检查胎儿唇腭裂特别是腭裂,提供的信息更加丰富可靠,其研究已受到相关学者的瞩目,目前国外相关报道还甚少,而国内尚无此方面的报道。 唇腭裂的发病机制目前还不明确,大量的实验研究以及流行病学调查结果表明唇腭裂为以遗传因素为主的多种因素影响所致。在遗传学方面国内外学者对唇腭裂的诸多基因位点进行了研究,证实了部分基因与唇腭裂发生的关系,但结论仍不统一,且由于人种间存在基因多态性差异,而不同人种间先天性唇腭裂的发病率也存在差异,所以需要以不同人群为样本来多角度的从分子水平探索其发病机制及致病基因。 本研究首次从胎儿水平深入研究唇腭裂的产前超声诊断及分子遗传学基础,包括以下两大部分:①在二维超声检查的基础上,应用三维超声三平面正交模式及新开发的三维超声新技术多切面即三维扩展成像(3DXI)、断层超声成像(TUI)来评价三维超声在诊断胎儿唇腭裂中的价值,寻求准确而有效的评价腭部完整与否的方法。②唇腭裂相关基因突变检测及其mRNA表达:应用PCR—DNA测序技术、RT-PCR技术检测唇腭裂胎儿外周血MSX1、TGFB3、TGFA、IRF6基因突变及其mRNA表达状况,探讨其与人类唇腭裂畸形发生的关系,为寻找人类唇腭裂畸形易感基因提供线索。 材料与方法 1、选择经我院超声科检查的唇腭裂胎儿68例及能显示唇部的正常胎儿20例,4例离体胎儿标本依次应用二维超声、三维超声三平面正交模式、三维超声多切面模式观察胎儿颜面部,做唇腭裂大小、深度检测,并对各种方法对正常胎儿唇腭部及唇腭裂的显示率及成像特点进行对比分析。 2、应用PCR-DNA测序方法对46例唇腭裂相关基因MSX1、TGFB3、TGFA、IRF6进行PCR扩增后测序,检测基因突变,筛选可能的易感基因。 3、应用RT-PCR方法检测MSX1、TGFB3、TGFA、IRF6基因在46例唇腭裂和20例正常对照组外周血的mRNA表达水平。 结果 1、产前超声诊断胎儿唇腭裂的研究:20例正常胎儿上唇二维超声、三平面正交模式和多切面模式显示率均为100%;上牙槽突二维超声显示率为90%(18/20),三平面正交模式和多切面模式显示率均为100%(20/20);腭部二维超声显示率5%(1/20),三平面正交模式显示率55%(11/20),多切面模式显示率80%(16/20)。在68例异常胎儿中,对14例单纯唇裂二维超声、三平面正交模式和多切面模式诊断准确率均为100%(14/14)。对52例唇裂合并完全性腭裂,其中的唇裂二维超声、三平面正交模式和多切面模式均显示52例(100%);牙槽突裂二维超声显示41例(82%),三平面正交模式和多切面模式均显示52例(100%);腭裂二维超声显示3例(5.7%),三平面正交模式显示31例(59.6%),多切面模式显示39例(75%)。2例唇裂合并不完全性腭裂三种方法都仅显示了唇裂,未显示腭裂。多切面模式和三平面正交模式检测正常腭部显示率差异有统计学意义(p0.05);多切面模式和二维超声检测正常腭部显示率差异也有统计学意义(p0.05);三平面正交模式和二维超声检测正常腭部显示率差异有统计学意义(p0.05)。三维超声多切面模式和三平面正交模式检测唇裂合并完全性腭裂中腭裂显示率差异有统计学意义(p0.05);三维超声多切面模式和二维超声检测唇裂合并完全性腭裂中腭裂显示率差异也有统计学意义(p0.05);三平面正交模式和二维超声检测唇裂合并完全性腭裂中腭裂显示率差异有统计学意义(p0.05)。应用多切面模式使胎儿唇腭裂部位在多幅平行切面中连续显示,我们可以选择其中显示最大裂隙的一幅切面进行测量。单纯唇裂患者的裂隙宽度和孕周呈正相关(r=0.836,P0.0005)。唇裂合并完全性腭裂患者的唇裂部位、牙槽突裂部位和腭裂部位的裂隙宽度和孕周均呈正相关,相关系数分别为0.587、0.514和0.648。将4例离体胎儿标本置于水槽中进行超声检查,结果显示胎儿鼻孔、上唇裂隙和牙槽突中断处显示清晰,硬腭裂隙处呈无回声暗区,与鼻腔相通。 2、胎儿唇腭裂相关基因突变检测:采用PCR—DNA测序法扩增46例唇腭裂引产胎儿及新生儿候选基因片段并测序,结果发现1号样本MSX1基因在1253位点多一个C,造成移码突变,而TGFB3基因测序无阳性结果。筛选结果提示:MSX1、TGFB3可能为唇腭裂的易感基因。 3、胎儿唇腭裂相关基因表达的研究:RT—PCR检测发现:MSX1基因mRNA在唇腭裂患者表达水平(1.39±0.36)明显低于正常对照组标本的表达(1.69±0.21),(P=0.02);TGFB3基因mRNA在唇腭裂患者表达水平(0.72±0.28)明显低于正常对照组(0.94±0.34),(P=0.045);TGFA基因mRNA在唇腭裂患者表达水平(0.45±0.16)低于正常对照组(0.65±0.58),但无显著性意义(P=0.295);IRF6基因mRNA在唇腭裂患者表达水平(1.39±1.23)低于正常对照组(1.88±1.29),但无显著性意义(P=0.275)。 结论 1、三维超声多切面模式和三平面正交模式可以明显提高产前诊断胎儿唇腭裂的准确度,尤其在诊断腭裂上比二维超声检查具有更大优势。 2、研究应用多切面模式成功获得了胎儿正常腭部及腭裂的特征性图像,多切面模式在评价胎儿牙槽突和腭部的完整性上具有较高的临床应用价值。 3、唇裂、牙槽突裂和腭裂部位的裂隙宽度和孕周呈正相关 4、唇腭裂组存在MSX1基因移码突变,提示MSX1与唇腭裂发生有关。 5、MSX1及TGFB3基因mRNA在唇腭裂组的表达明显低于正常对照组。


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