CHEK1基因A26G变异通过代谢与炎症调控异常增加早发性卵巢功能不全风险

本研究针对早发性卵巢功能不全(POI)的遗传机制展开探索，北京大学第三医院团队发现CHEK1基因c.77C>G(p.A26G)变异通过影响蛋白稳定性，导致代谢和炎症相关基因表达及选择性剪接异常，为POI的分子诊断提供了新靶点。该成果发表于《Human Genomics》，揭示了DNA损伤修复基因在卵巢衰老中的调控新机制。

　　

在当代社会，随着女性生育年龄的推迟，早发性卵巢功能不全(Premature Ovarian Insufficiency, POI)已成为困扰1%育龄女性的"生育定时炸弹"。这种表现为40岁前卵巢功能衰退的疾病，不仅导致不孕，更伴随心血管疾病、骨质疏松等远期健康风险。尽管已知染色体异常和部分基因突变可致病，仍有约70%病例病因不明，凸显了探索新遗传标记的紧迫性。

北京大学第三医院联合首都医科大学附属北京妇产医院的研究团队，在《Human Genomics》发表重要成果。他们从DNA损伤修复关键基因CHEK1入手，发现其新型变异可能通过"代谢-炎症"调控网络参与POI发生。这一发现为理解卵巢衰老机制提供了新视角，也为早期筛查提供了潜在分子标记。

研究团队采用多组学技术开展系统研究：通过全外显子测序(WES)筛选POI患者基因变异；利用293FT细胞模型进行变异功能验证；结合RNA测序和生物信息学分析揭示转录组变化；采用蛋白结构预测评估变异致病性。研究对象包括1例FSH>25 U/L的POI患者（34岁，AMH<0.06 ng/ml）及对照人群。

【CHEK1 c.77C>G;p.A26G变异鉴定与生物信息学分析】
通过WES在POI患者中发现CHEK1基因c.77C>G杂合变异，导致第26位丙氨酸变为甘氨酸(p.A26G)。蛋白结构预测显示，该变异位于CHEK1激酶结构域(9-265aa)的β折叠区，可能通过破坏氢键网络影响蛋白稳定性（ΔΔG=-0.98 kcal/mol）。多数据库联合分析将该变异归类为"临床意义未明"(VUS)，但AlphaMissense预测其致病概率达0.754。

【A26G变异对蛋白表达的影响】
在293FT细胞中过表达实验显示，与野生型(WT)相比，A26G变异体蛋白表达量显著降低（Western blot p<0.05），但亚细胞定位无差异。RNA测序证实变异组CHEK1转录本FPKM值较WT组降低13%（p=0.0011），与蛋白水平变化一致。有趣的是，两种CHEK1均能抑制细胞有丝分裂（mitotic phase率从0.049降至0.025左右），表明变异不影响基本功能。

【代谢与炎症相关基因表达改变】
转录组分析发现283个差异表达基因(DEGs)，其中代谢相关酶类占比最高（32/283），包括转移酶(46.9%)和氧化还原酶(28.1%)。抗病毒反应基因IFIT1/IFIT2显著上调，经qPCR验证。KEGG分析显示这些基因富集于代谢和配体-受体相互作用通路，提示变异可能通过改变卵巢微环境代谢状态影响功能。

【选择性剪接事件的特征】
rMATS分析鉴定出366个差异剪接基因，其中15.5%为转录调控因子（如AKT1、ATF3），14.1%为代谢相关酶。值得注意的是，11个差异剪接基因（如CDC25C、MCM6）是CHEK1已知相互作用蛋白，涉及DNA代谢、RNA加工等关键过程。这些发现暗示CHEK1变异可能通过异常剪接影响下游信号网络。

研究结论指出，CHEK1 A26G变异通过三重机制增加POI风险：①蛋白稳定性降低导致剂量不足；②代谢相关基因表达紊乱；③关键调控因子异常剪接。这些改变共同构成"代谢-炎症-基因组不稳定"的恶性循环，加速卵巢储备耗竭。

讨论部分强调了三方面意义：首先，这是首个将CHEK1激酶结构域变异与POI相关联的研究，拓展了DNA损伤修复基因在生殖衰老中的作用认知；其次，发现代谢异常可能是POI的新分子特征，为开发代谢干预策略提供依据；最后，研究采用的"计算预测-细胞模型-多组学验证"范式，为VUS的功能解析提供了可借鉴方案。

局限性在于：①单病例发现需扩大样本验证；②293FT细胞与卵巢细胞存在差异；③尚未阐明变异如何特异性影响卵巢功能。未来研究应建立卵巢类器官模型，并探索CHEK1调控代谢的具体分子机制。这些发现为POI的早期预警和精准干预奠定了重要基础。