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应用微卫星DNA和单核苷酸多态性对常染色体显性多囊肾病进行遗传异质性研究及基因诊断

张维莉  
【摘要】:目的 研究上海币汉族与PKD1和PKD2基因紧密连锁的微卫星DNA的多态性;明确ADPKD在中国汉族中的遗传异质性;比较PKD1和PKD2基因型患者的表型差异;建立可进行产前诊断和囊肿前诊断的基因诊断方法,为临床应用奠定实验基础;检测PKD2基因的单核苷酸多态性,了解其分布频率。 方法 根据知情同意的原则,选取80名无亲缘关系的上海市汉族健康志愿者进行与PKD1和PKD2连锁的微卫星DNA多态性的研究,选取43个常染色体显性多囊肾病家系进行遗传异质性、表型差异研究及基因诊断。采集志愿者和ADPKD家系所有成员的外周静脉血,抽提基因组DNA,多聚酶链反应扩增与PKD1紧密连锁的微卫星位点(KG8、SM6、16AC2.5、CW2和SM7),和与PKD2紧密连锁的微卫星位点(D4S1534、D4S1542、D4S1563、D4S2460和D4S423),毛细管电泳分离PCR产物,GeneScan、Genotyper软件对微卫星DNA等位基因片段进行基因分型。对80名志愿者的基因分型结果应用群体遗传学统计公式进行微卫星多态性研究。应用LINKAGE等软件进行家系连锁分析,计算连锁最大似然值和连锁概率,对43个家系进行遗传异质性研究,并比较了PKD1和PKD2基因型患者的临床表现。应用连锁分析和单倍型分析,对7个家系中的未发病成员进行基因诊断(囊肿前诊断)。此外,应用限制性酶切和序列测定方法对80名志愿者的DNA进行PKD2基因单核苷酸多态性的检测。 结果在80名上海市汉族人群中,与PKD1连锁的KG8、SM6、CW2、SM7分别有4、10、11和9个等位基因片段,其长度分别在112~122bp、86~110bp、111~131bp、和83~99bp之间,杂合度和多态信息含量分别为0.29和0.275,0.825和0.819,0.786和0.779,0.85和0.827。与PKD2连锁的D4S1534、D4S1542和D4S423分别有9、4和12种等位基因片段,其长度分别在144~160bp、211~217bp和103~125bp之间,杂合度和多态信息含量分别为0.862和0.849,0.462和0.448,0.900和0.898。7个微卫星位点的基因频率分布符合Hardy-Weinberg平衡。在43个ADPKD家系中,36个家系与PKD1连锁,占全部家系的84%,7个家系与PKD2连锁,占16%。在 第二军医大学博士学位论文 临床表现中,PKDI和PKDZ基因型患者肾、肝囊肿及并发症的发生率无明 显差异,但1型和2型患者的诊断年龄分别为36.8岁和46.3岁,高血压诊 断年龄分别为37.4岁和49.1岁,ESRD发生年龄分别为51 .2岁和64.7岁,1 型比2型分别早9.5、1 1 .7和13.5年。对4个与PKDI连锁家系和3个与PKDZ 连锁家系的未发病成员进行基因诊断,在PKDI突变家系中,5名未发病成 员中发现l例携带PKDI基因突变的症状前个体,在PKDZ突变家系,4名 未发病成员中发现2例携带PKDZ基因突变的症状前个体。在80名健康者 的PKDZ基因中检测到4个SNP,分别为外显子1的420G/A和568G/A,外 显子6的1420A/G和1546G/T。 结论微卫星DNA位点SM6、CWZ、SM7、D451534、D451542和D45423 在上海市汉族人群中具有较高的杂合度和多态信息含量。在中国汉族人群 中,由PKDI突变所致的1型ADPKD患者占全部患者的84%,由PKDZ突 变所致的2型ADPKD患者占16%,与其他国家报道的相似。1型多囊肾病 患者诊断年龄、高血压诊断年龄和ESRD发生年龄均比2型患者早,1型预 后相对较差,两型的并发症发生率无明显差异。应用家系连锁分析和单倍体 分析,建立了可用于临床的基因诊断方法,可对ADPKD家系未发病成员作 出囊肿前诊断。连锁分析仍是目前ADPKD遗传异质性研究和基因诊断的一 种快速、简便的方法。在PKDZ基因检测到4个SNP,汉族和西方人存在SNP 的差异。


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