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ASS1基因突变携带者的遗传特征与瓜氨酸代谢动态变化:一项99例新生儿筛查队列研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Clinica Chimica Acta 3.2
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为解决ASS1基因突变携带者与I型瓜氨酸血症(CTLN1)患者的鉴别诊断难题,浙江大学医学院附属儿童医院团队通过99例新生儿筛查队列,首次系统分析了ASS1携带者的基因型-生化表型关联。研究发现携带者血浆瓜氨酸水平呈现"先升后降"的动态变化模式,峰值达65.84 μmol/L,最终稳定在49.92 μmol/L;确立62.04 μmol/L为鉴别阈值(AUC=0.984),并揭示单体界面突变可能导致显性负效应(dominant-negative effect),为临床筛查提供重要依据。
在遗传代谢病领域,I型瓜氨酸血症(CTLN1)犹如潜伏的"代谢地雷",这种由ASS1基因突变导致的尿素循环障碍疾病,常导致新生儿期致命性高氨血症。更棘手的是,ASS1突变携带者虽通常无症状,但其轻微异常的瓜氨酸水平常与轻型CTLN1难以区分,这种"灰色地带"让临床决策如履薄冰。浙江大学医学院附属儿童医院的研究团队在《Clinica Chimica Acta》发表的研究,犹如为这个诊断迷宫点亮了指路明灯。
研究团队采用多学科交叉策略:基于2008-2024年新生儿筛查(NBS)队列,通过串联质谱技术检测99例ASS1携带者的血浆瓜氨酸动态水平;结合全外显子测序鉴定28种ASS1变异;运用分子对接模拟分析突变对ASS1四聚体结构的影响;通过受试者工作特征曲线(ROC)建立鉴别诊断阈值。这种"从临床到基础"的研究范式,为解读基因突变的功能效应提供了立体证据链。
【Study population】研究纳入52男47女共99例ASS1携带者,出生体重中位数3150克,发现男性携带者低出生体重率显著更高(22.6% vs 9.5%),提示ASS1突变可能性别特异性影响胎儿发育。
【Clinical and molecular characteristics】c.1087C>T(p.R363W)是最常见突变(占34.3%)。瓜氨酸水平呈现特征性变化曲线:初筛平均51.36 μmol/L,复筛升至65.84 μmol/L峰值,6月龄后逐渐降至49.92 μmol/L稳定平台期,但始终高于正常参考值。
【Discussion】三维结构分析显示,位于单体-单体界面(monomer-monomer interface)的突变(如p.R363W)可能通过破坏四聚体组装产生显性负效应,这解释了为何杂合突变也会导致酶活性部分丧失。62.04 μmol/L阈值的建立使携带者识别准确率达98.4%,极大减少了不必要的干预。
这项研究犹如绘制了ASS1携带者的"代谢指纹":动态变化的瓜氨酸曲线反映了尿素循环的代偿调节过程,而稳定的轻度升高则成为基因携带的"分子标记"。更重要的是,该研究颠覆了传统认知——即使单个等位基因突变,也可能通过显性负效应影响四聚体酶功能。这些发现不仅为遗传咨询提供量化依据,更启示我们:在新生儿筛查异常结果的解读中,需要建立"动态观察窗口期",避免对携带者的过度医疗干预。正如研究者所言,这项成果将帮助临床医生在代谢异常的"光谱"中,更精准地定位那些需要紧急干预的CTLN1患者。
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