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为探究泌尿生殖系统损伤的遗传病因,研究人员对患者进行研究,发现 WT1 基因新变异与 MGD 及肾病有关,意义重大。
在生命的奇妙旅程中,人体的发育就像一部精密的交响乐,每个基因都是其中的音符,奏响着成长的旋律。然而,当某些关键基因出现 “变奏” 时,就可能引发一系列罕见而复杂的疾病。Wilms 肿瘤 1(WT1)基因便是这样一个重要的 “音符”,它位于染色体 11p13,如同一位幕后指挥家,在许多器官的成熟过程中发挥着关键作用,尤其是性腺、肾脏和脾脏的发育。但目前,WT1 基因变异与多种疾病之间的关系仍迷雾重重,比如它如何导致不同的表型变化,其引发疾病的具体遗传机制是什么,这些问题都亟待解决。
为了揭开这些谜团,来自埃及国家研究中心(National Research Centre)的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们以一名出现泌尿生殖系统损伤的患者为研究对象,希望通过深入探究,找到隐藏在疾病背后的遗传病因。这项研究成果发表在《Journal of Rare Diseases》杂志上,为相关领域的研究开辟了新的道路。
在研究过程中,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先是荧光原位杂交(FISH)技术,对性腺细胞培养物的 X 和 Y 染色体着丝粒区域进行检测,帮助判断染色体是否存在异常;其次是外显子测序,全面分析患者的基因序列,寻找潜在的变异位点;最后通过 Sanger 测序对 WT1 基因编码外显子进行检测,并对患者及其父母进行家系分析,确定变异的遗传模式 。
研究结果如下:
- 临床和组织病理学检查:研究对象是一名 44 天的男婴,其生殖器模糊不清。盆腔超声检查发现,右侧睾丸位于右侧阴囊,左侧睾丸位于左侧腹股沟管内侧端,左侧肾脏出现中度肾盂积水,输尿管肾盂连接部梗阻(UPJO)原因不明。1 岁 1 个月时,左侧性腺活检显示为纤维条索组织,无生殖细胞肿瘤,此时肾功能正常,未检测到蛋白尿。
- 细胞遗传学结果:通过对血液淋巴细胞进行染色体核型分析和 FISH 检测,发现存在两种细胞系异常,即 X 单体和含有两个 SRY 基因和两个着丝粒信号的等臂双着丝粒(idic)Y 染色体,确诊为混合性腺发育不全(MGD)。对性腺细胞进行 FISH 检测,也发现了相同类型的性染色体嵌合体。
- 分子结果:在 WT1 基因的第 9 外显子中检测到一个杂合变异(NM_024426:c.1391A>G; p.K464R),父母该变异位点均为野生型。多种生物信息学分析工具预测该变异很可能是致病性变异,其位于 WT1 蛋白第三个锌指结构域附近,可能影响蛋白与其他分子的相互作用。
在讨论部分,研究人员指出,性染色体嵌合体是导致性发育异常(DSD)的主要原因之一,不同细胞系的比例会影响性腺和生殖器的发育。在本研究中,患者的性染色体嵌合情况可以解释其性腺和生殖器发育不均的现象。同时,肾脏畸形与 WT1 基因变异有关,WT1 蛋白在肾脏形成过程中参与间充质 - 上皮转化,其功能异常可能导致输尿管肾盂连接部梗阻(UPJO)。此前也有研究报道过 WT1 基因变异与输尿管肾盂连接部梗阻(UPJO)的关联,本研究中发现的变异位点与之前报道的位置相近,都位于第三个锌指结构域,可能对蛋白功能产生相对温和的影响。
综合研究结论和讨论部分,这项研究意义重大。首先,明确了 WT1 基因变异与混合性腺发育不全(MGD)以及独特肾病表型之间的关联,为这类罕见疾病的分子诊断提供了重要依据,有助于早期发现和诊断 46,XY 性发育异常(DSD)和肾脏异常的患者。其次,强调了对 WT1 相关疾病进行随访的重要性,以便及时预防肿瘤发生和肾衰竭进展。此外,研究还指出需要进一步研究原发性输尿管肾盂连接部梗阻(UPJO)的遗传基础,探索 WT1 基因异构体的作用机制。未来,临床医生和遗传学家的合作将推动对 WT1 相关疾病的深入了解,为开发针对性的治疗方法奠定基础。