GJB4及GJB2基因在遗传性耳聋中的研究
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母进行突变检测发现他们为１０９Ｇ＞Ａ的杂合突变而无听力异常。我们 认为１０９Ｇ＞Ａ极可能为ＧＪｌ３２的致病突变，导致隐性遗传性耳聋。Ｇ７９＞Ａ 和Ｇ３４１＞Ａ是已报道的多态，但在本实验中存在于同一个家系中。本
研究发现具有争议的致病突变１０９Ｇ＞Ａ的纯合突变，没有检测到国内 外报道的常见突变，这与种族差异有关及和本实验所检测的家系数有 关。
中南大学 硕士学位论文 GJB4和GJB2基因在遗传性耳聋中的研究 姓名：贺定华 申请学位级别：硕士 专业：耳鼻咽喉科学 指导教师：冯永
2Hale Waihona Puke Baidu040501
中文摘要
间隙连接作为细胞问信号传导的直接通道，允许低分子物质（分 子量小于１０００）如离子、第二信使和中间代谢产物等通过，在保持 相邻细胞与细胞之间的活动协调一致具有重要的意义。间隙连接是由
ｋｅｒａｔｏｄｅｒｍａ．Ｆｏｕｒ ｇｅｎｅｓ ｃａｕｓｅ ｄｅａｆｎｅｓｓ（ＧＪＢ １（Ｃｘ３２），ＧＪＢ２（Ｃｘ２６）， ＧＪＢ３（Ｃｘ３ １）ａｎｄ ＧＪＢ６（Ｃｘ３０））．Ｆｏｕｒ ｇｅｎｅｓ ｃａｕｓｅ ｋｅｒａｔｏｄｅｒｍａ （ＧＪＢ４（Ｃｘ３０３），ＧＪＢ３，ＧＪＢ２ ａｎｄ ＧＪＢ６）．Ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｏｆ ｇｅｎｅｓ Ｆｏｕｒ ｇｅｎｅｓ
为证实ＧＪＢ４和遗传性耳聋的相关性，本实验采用ＰＣＲ－直接测序 法对６０个非综合症型遗传性耳聋家系先证者（均为耳聋患者）进行
ＧＪＢ４的突变检测，其中３２个显性遗传，２８个隐陛遗传。发现了四种
碱基改变：１０９Ｇ＞Ａ、３，ＵＲＴ＋１７ Ａ＞Ｇ、６１１Ａ＞Ｃ和５０７Ｃ＞Ｇ。１０９Ｇ＞Ａ和 ３ ＵＲＴ＋１７ Ａ＞Ｇ是新发现的碱基改变。３，ＵＲＴ＋１７ Ａ＞Ｇ发生在非编码 区，没有导致氨基酸的改变，为一新多态。１０９Ｇ＞Ａ有Ｖａｌ３７Ｍｅｔ氨基 酸的改变，我们在两个耳聋家系中检测到这种改变，对其中一个家系 进行突变分析发现，１０９Ｇ＞Ａ没有和耳聋共分离，所以也为一新发现 的多态。６１１Ａ＞Ｃ和５０７Ｃ＞Ｇ两种碱基改变是已报道的多态， ６１１Ａ＞Ｃ 是我们检测到的最常见多态，携带率为１８％，没有检测到在欧洲人 群中常见的多态１５４ｄｅｌ４。本研究发现了ＧＪＢ４的两种新多态，未能 证实ＧＪＢ４基因的致病突变，目前还不能证实ＧＪＢ４为遗传性耳聋的致 病基因，但是从该基因背景来分析ＧＪＢ４仍可能是一个很好的耳聋候 选基因，有待于扩大家系收集范围进一步检测。
我们采用ＰＣＲ一直接测序法对在２００３年４月到２００４年３月收集 了２０个非综合症型遗传性耳聋耳聋家系的先证者（均为耳聋患者） 进行ＧＪＢ２的突变检测，其中隐性遗传７个，显性遗传３个，散发病 例１０个。我们发现了三种碱基改变：１０９Ｇ＞Ａ、Ｇ７９＞Ａ和Ｇ３４１＞Ａ。其
中１０９Ｇ＞Ａ有Ｖａｌ３７Ｉｌｅ氨基酸的改变，是已报道的具有争议的致病突 变，目前都一般趋向认为是一种致病突变，但是是和ＧＪＢ２的其他致 病突变形成复合杂合突变而致病。在本实验中，在两个隐性遗传家系 的先证者中检测到１０９Ｇ＞Ａ纯合突变。对其中一个家系的先证者的父
连接蛋白组装而成，连接蛋白是一个较大的基因家族所编码，在人类 基因组，已证实了约２０种连接蛋白基因。连接蛋白基因和遗传性耳
聋及角皮病有明确的相关性：４个基因可导致遗传性耳聋。即，ＧＪＢ２、 ＧＪＢ３、ＧＪＢ６和ＧＪＭ；４个基因可导致角皮病病，即：ＧＪＢ４、ＧＪＢ２、ＧＪＢ３ 和ＧＪＢ６；３个基因既可导致遗传性耳聋，也可导致角皮病，即，ＧＪＢ２、 ＧＪＢ３和ＧＪＢ６。ＧＪＢ４是连接蛋白基因家族成员之一，ＧＪＢ４已证实是 变异性红角皮病（角皮病的一种）的致病基因。ＧＪＢ４是否与连接蛋 白基因ＧＪＢ３、ＧＪＢ２及Ｇ＿丁Ｂ６一样与角皮病相关外还与遗传性耳聋相关， 有待于进一步证实。连接蛋白ＧＪＢ２基因是第一个鉴定的遗传性耳聋 的致病基因，是导致非综合征型遗传性耳聋最常见的基因，在非综合 征型遗传性耳聋中约２０％是由ＧＪＢ２突变引起，对遗传性耳聋进行 ＧＪＢ２突变检测具有重要的意义。
关键词：遗传性耳聋，基因诊断，基因突变，多态，ＧＪＢ４，ＧＪＢ２
【Ｉ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｇａｐ ｉｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｐｌａｓｍａ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｐａｔｉａＩ ｍｉｃｒｏｄｏｍａｉｎｓ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｏｆ ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｃａｌｌｅｄ ｃｏｎｎｅｘｉｎｓ．Ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙｓ ａｌｌｏｗｉｎｇ ｒａｐｉｄ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｉｏｎｓ、 ｓｅｃｏｎｄ ｍｅｓｓｅｎｇｅｒｓ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ ｂｅｌｏｗ ａ ｍｏｉｅｃｕｌａｒ ｍａｓｓ ｏｆ ａｂｏｕｔ １ ０００ ｄａｌｔｏｎｓ．Ｃｅｌｌｓ ｉｎ ｔｉｓｓｕｅｓ ａｎｄ ｏｒｇａＤＳ ｃｏ．ｏｒｄｉｎａｔｅ ａｎｄ ｓｕｍｍａｔｅ ｔｈｅｉｒ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｂｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｗｉｔｈ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ．Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ ２０ ｃｏｎｎｅｘｉｎｓ ａｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ． ｓｅｖｅｒａＩ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｈｅｒｅｄｉｔａｒｙ ｈｅａｒｉｎｇ ｌＯＳＳ ａｎｄ
ｃａｕｓｅ ｋｅｒａｔｏｄｅｒｍａ ａｒｅ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｄｅａｆｎｅｓｓ（ＧＪＢ３．ＧＪＢ２ ａｎｄ ＧＪＢ６）． ＧＪＢ４ ｉＳ ｏｎｅ ｏｆ ｃｏｎｎｅｘｉｎｓ ｇｅｎｅｓ．Ｔｈｅ ｍｕｔａｔｉｏｎ ｉｎ ＧＪＢ４ ｈａｓ ｂｅｅｎ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｉｎ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｍｅｍｂｅｒｓ ｏｆ ａ ｆａｍｉｌｙ ｗｉｔｈ ｅｒｙｔｈｒｏｋｅｒａｔｏｄｅｒｍｉａ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ（ＥＫＶ），ｗｈｉｃｈ ｉＳ ｏｎｅ ｋｉｎｄ ｏｆｋｅｒａｔｏｄｅｒｍａ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ ｉｔ ｉＳ ｕｎｋｎｏｗｎ ｗｈｅｔｈｅｒ，ａｓ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｄｉｓｅａｓｅ—ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｃｏｎｎｅｘｉｎｓ
研究发现具有争议的致病突变１０９Ｇ＞Ａ的纯合突变，没有检测到国内 外报道的常见突变，这与种族差异有关及和本实验所检测的家系数有 关。
中南大学 硕士学位论文 GJB4和GJB2基因在遗传性耳聋中的研究 姓名：贺定华 申请学位级别：硕士 专业：耳鼻咽喉科学 指导教师：冯永
2Hale Waihona Puke Baidu040501
中文摘要
间隙连接作为细胞问信号传导的直接通道，允许低分子物质（分 子量小于１０００）如离子、第二信使和中间代谢产物等通过，在保持 相邻细胞与细胞之间的活动协调一致具有重要的意义。间隙连接是由
ｋｅｒａｔｏｄｅｒｍａ．Ｆｏｕｒ ｇｅｎｅｓ ｃａｕｓｅ ｄｅａｆｎｅｓｓ（ＧＪＢ １（Ｃｘ３２），ＧＪＢ２（Ｃｘ２６）， ＧＪＢ３（Ｃｘ３ １）ａｎｄ ＧＪＢ６（Ｃｘ３０））．Ｆｏｕｒ ｇｅｎｅｓ ｃａｕｓｅ ｋｅｒａｔｏｄｅｒｍａ （ＧＪＢ４（Ｃｘ３０３），ＧＪＢ３，ＧＪＢ２ ａｎｄ ＧＪＢ６）．Ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｏｆ ｇｅｎｅｓ Ｆｏｕｒ ｇｅｎｅｓ
为证实ＧＪＢ４和遗传性耳聋的相关性，本实验采用ＰＣＲ－直接测序 法对６０个非综合症型遗传性耳聋家系先证者（均为耳聋患者）进行
ＧＪＢ４的突变检测，其中３２个显性遗传，２８个隐陛遗传。发现了四种
碱基改变：１０９Ｇ＞Ａ、３，ＵＲＴ＋１７ Ａ＞Ｇ、６１１Ａ＞Ｃ和５０７Ｃ＞Ｇ。１０９Ｇ＞Ａ和 ３ ＵＲＴ＋１７ Ａ＞Ｇ是新发现的碱基改变。３，ＵＲＴ＋１７ Ａ＞Ｇ发生在非编码 区，没有导致氨基酸的改变，为一新多态。１０９Ｇ＞Ａ有Ｖａｌ３７Ｍｅｔ氨基 酸的改变，我们在两个耳聋家系中检测到这种改变，对其中一个家系 进行突变分析发现，１０９Ｇ＞Ａ没有和耳聋共分离，所以也为一新发现 的多态。６１１Ａ＞Ｃ和５０７Ｃ＞Ｇ两种碱基改变是已报道的多态， ６１１Ａ＞Ｃ 是我们检测到的最常见多态，携带率为１８％，没有检测到在欧洲人 群中常见的多态１５４ｄｅｌ４。本研究发现了ＧＪＢ４的两种新多态，未能 证实ＧＪＢ４基因的致病突变，目前还不能证实ＧＪＢ４为遗传性耳聋的致 病基因，但是从该基因背景来分析ＧＪＢ４仍可能是一个很好的耳聋候 选基因，有待于扩大家系收集范围进一步检测。
我们采用ＰＣＲ一直接测序法对在２００３年４月到２００４年３月收集 了２０个非综合症型遗传性耳聋耳聋家系的先证者（均为耳聋患者） 进行ＧＪＢ２的突变检测，其中隐性遗传７个，显性遗传３个，散发病 例１０个。我们发现了三种碱基改变：１０９Ｇ＞Ａ、Ｇ７９＞Ａ和Ｇ３４１＞Ａ。其
中１０９Ｇ＞Ａ有Ｖａｌ３７Ｉｌｅ氨基酸的改变，是已报道的具有争议的致病突 变，目前都一般趋向认为是一种致病突变，但是是和ＧＪＢ２的其他致 病突变形成复合杂合突变而致病。在本实验中，在两个隐性遗传家系 的先证者中检测到１０９Ｇ＞Ａ纯合突变。对其中一个家系的先证者的父
连接蛋白组装而成，连接蛋白是一个较大的基因家族所编码，在人类 基因组，已证实了约２０种连接蛋白基因。连接蛋白基因和遗传性耳
聋及角皮病有明确的相关性：４个基因可导致遗传性耳聋。即，ＧＪＢ２、 ＧＪＢ３、ＧＪＢ６和ＧＪＭ；４个基因可导致角皮病病，即：ＧＪＢ４、ＧＪＢ２、ＧＪＢ３ 和ＧＪＢ６；３个基因既可导致遗传性耳聋，也可导致角皮病，即，ＧＪＢ２、 ＧＪＢ３和ＧＪＢ６。ＧＪＢ４是连接蛋白基因家族成员之一，ＧＪＢ４已证实是 变异性红角皮病（角皮病的一种）的致病基因。ＧＪＢ４是否与连接蛋 白基因ＧＪＢ３、ＧＪＢ２及Ｇ＿丁Ｂ６一样与角皮病相关外还与遗传性耳聋相关， 有待于进一步证实。连接蛋白ＧＪＢ２基因是第一个鉴定的遗传性耳聋 的致病基因，是导致非综合征型遗传性耳聋最常见的基因，在非综合 征型遗传性耳聋中约２０％是由ＧＪＢ２突变引起，对遗传性耳聋进行 ＧＪＢ２突变检测具有重要的意义。
关键词：遗传性耳聋，基因诊断，基因突变，多态，ＧＪＢ４，ＧＪＢ２
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Ｇａｐ ｉｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｐｌａｓｍａ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｐａｔｉａＩ ｍｉｃｒｏｄｏｍａｉｎｓ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｏｆ ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｃａｌｌｅｄ ｃｏｎｎｅｘｉｎｓ．Ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙｓ ａｌｌｏｗｉｎｇ ｒａｐｉｄ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｉｏｎｓ、 ｓｅｃｏｎｄ ｍｅｓｓｅｎｇｅｒｓ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ ｂｅｌｏｗ ａ ｍｏｉｅｃｕｌａｒ ｍａｓｓ ｏｆ ａｂｏｕｔ １ ０００ ｄａｌｔｏｎｓ．Ｃｅｌｌｓ ｉｎ ｔｉｓｓｕｅｓ ａｎｄ ｏｒｇａＤＳ ｃｏ．ｏｒｄｉｎａｔｅ ａｎｄ ｓｕｍｍａｔｅ ｔｈｅｉｒ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｂｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｗｉｔｈ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ．Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ ２０ ｃｏｎｎｅｘｉｎｓ ａｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ． ｓｅｖｅｒａＩ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｈｅｒｅｄｉｔａｒｙ ｈｅａｒｉｎｇ ｌＯＳＳ ａｎｄ
ｃａｕｓｅ ｋｅｒａｔｏｄｅｒｍａ ａｒｅ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｄｅａｆｎｅｓｓ（ＧＪＢ３．ＧＪＢ２ ａｎｄ ＧＪＢ６）． ＧＪＢ４ ｉＳ ｏｎｅ ｏｆ ｃｏｎｎｅｘｉｎｓ ｇｅｎｅｓ．Ｔｈｅ ｍｕｔａｔｉｏｎ ｉｎ ＧＪＢ４ ｈａｓ ｂｅｅｎ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｉｎ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｍｅｍｂｅｒｓ ｏｆ ａ ｆａｍｉｌｙ ｗｉｔｈ ｅｒｙｔｈｒｏｋｅｒａｔｏｄｅｒｍｉａ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ（ＥＫＶ），ｗｈｉｃｈ ｉＳ ｏｎｅ ｋｉｎｄ ｏｆｋｅｒａｔｏｄｅｒｍａ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ ｉｔ ｉＳ ｕｎｋｎｏｗｎ ｗｈｅｔｈｅｒ，ａｓ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｄｉｓｅａｓｅ—ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｃｏｎｎｅｘｉｎｓ