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女性X连锁Charcot-Marie-Tooth病1型(CMTX1)中随机X染色体失活的神经活检分析:揭示表型变异性新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月06日 来源:BMC Neurology 2.2
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本研究针对X连锁Charcot-Marie-Tooth病1型(CMTX1)女性患者表型变异的机制难题,通过首次分析神经活检组织的X染色体失活(XCI)模式,推翻传统"Schwann细胞中XCI偏斜"假说。研究人员采用HUMARA(人类雄激素受体)检测技术对携带GJB1 c.379A>C突变的患者神经样本进行分析,发现随机XCI模式与对照组无显著差异,提示表型差异可能由遗传修饰或表观调控等新机制驱动,为CMTX1精准诊疗提供新视角。
X连锁Charcot-Marie-Tooth病1型(CMTX1)是一种由GJB1基因突变导致的遗传性周围神经病变,约占所有CMT病例的7-15%。这种疾病因编码缝隙连接蛋白Connexin 32(Cx32)的基因缺陷,导致Schwann细胞间离子交换障碍,引发髓鞘形成异常。有趣的是,尽管CMTX1呈X连锁显性遗传,女性患者的临床表现却存在显著异质性——从无症状携带者到严重运动障碍患者均有报道。长期以来,科学界将这种性别差异归因于X染色体失活(X chromosome inactivation, XCI)的随机性,认为Schwann细胞中突变基因的优先失活可能产生保护效应。然而,这一假说始终缺乏直接的人类神经组织证据支持。
为解决这一科学难题,Hacettepe大学的研究团队开展了一项开创性研究。他们利用两例曾被误诊为慢性炎症性脱髓鞘性多神经根神经病(CIDP)的女性CMTX1患者的珍贵神经活检标本,首次在人类神经组织中验证XCI模式与表型变异的关系。这两例携带相同GJB1 c.379A>C突变的患者,虽接受免疫治疗却疗效不佳,其神经活检均显示脱髓鞘伴轴突再生特征。研究人员采用全外显子测序(WES)确认基因突变后,创新性地对存档的冷冻神经样本实施HUMARA检测,并与同龄血管炎性神经病变对照组进行比较。
关键技术方法包括:1)对疑似CIDP但治疗无效的患者进行左侧腓肠神经活检,部分样本冷冻保存;2)全外显子测序鉴定GJB1突变;3)甲基化敏感的HpaII酶消化结合AR基因多态性位点PCR扩增的HUMARA分析;4)毛细管电泳定量XCI比率,以≥80%作为偏斜失活阈值。
研究结果
临床特征分析
两例患者起病年龄分别为32岁和49岁,首发症状均为下肢无力,CMT神经病变评分分别为15和22分。电生理检查显示运动传导阻滞这一罕见特征,脑脊液蛋白轻度升高(51-58 mg/dL),这些不典型表现导致初期误诊为CIDP。神经活检显示大髓鞘纤维丢失和轴突变性。

遗传学发现
WES检测到两例患者均存在GJB1基因c.379A>C(p.Ile127Leu)错义突变,该突变在ClinVar数据库中归类为"可能致病"。值得注意的是,尽管携带相同突变,患者临床表现严重程度存在差异。
XCI模式解析
HUMARA检测显示,患者神经组织中两个AR等位基因的失活比率均未达到80%的偏斜阈值(图3),呈现随机XCI模式,与血管炎对照组无统计学差异。这一结果在携带相同突变但表型不同的患者中高度一致。

讨论与结论
本研究首次在人类神经组织中证实:CMTX1女性患者的表型变异与Schwann细胞的XCI模式无显著相关性。这一发现颠覆了既往基于小鼠模型(cx32+/-雌鼠)提出的"局部XCI偏斜保护假说",也与血液样本分析结果形成呼应。研究提示,CMTX1女性患者的临床表现差异可能源于更复杂的机制,如体细胞嵌合、遗传修饰因子或Schwann细胞内在特性等。
该研究的临床意义在于:1)为CMTX1女性患者的遗传咨询提供新依据,XCI分析不能预测疾病严重程度;2)强调对表现为传导阻滞的不典型CMT进行基因检测的必要性;3)揭示GJB1突变可能导致获得性脱髓鞘疾病模拟表型。由于神经活检在基因时代已非常规手段,这些存档样本的分析为理解CMTX1病理机制提供了独特窗口。未来研究可通过单细胞测序等技术,进一步探索表观遗传调控在CMTX1表型变异中的作用机制。
论文由Can Ebru Bekircan-Kurt等学者完成,发表于《BMC Neurology》,受Hacettepe大学科研项目(TUK-2023-20431)资助。研究数据已提交ClinVar数据库,为全球CMTX1研究提供重要参考。
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