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基于血管化机制构建萎缩型骨不连类器官芯片与初步实验研究
编辑人员丨5天前
目的:构建基于血管化机制的骨不连类器官芯片,并探讨无菌性骨不连发生机制。方法:设计半开放微流控芯片,实现人骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stromal cells,BMSC)、人胚肺成纤维细胞(human fetal lung fibroblast 1,HFL1)与人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)共培养,建立三维器官芯片体系。设置HFL1与HUVEC不同比例与BMSC共培养,分为对照组(HFL1∶HUVEC=1∶1)、纤维化组(HFL1∶HUVEC=3∶1)与血管化组(HFL1∶HUVEC=1∶3)。通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、茜素红(alizarin red)染色观察BMSC成骨分化情况,qPCR分析成骨标志基因 SP7、 RUNX2、 ALPL、 BGLAP及血管化相关基因 KDR、 VWF转录情况,Western blot检测成骨标志蛋白RUNX2和ALP表达水平。 结果:BMSC、HFL1和HUVEC共培养体系中BMSC正常生长且出现明显生物矿化行为,血管内皮细胞能够形成有序血管结构,证实体系构建成功。相较对照组,纤维化组BMSC成骨分化下降趋势不明显,矿化标志基因 ALPL和 BGLAP相对表达量为0.55±0.19、0.42±0.27,差异均有统计学意义( P<0.05);血管化组基因 KDR和 VWF下调,相对表达量为0.49±0.17、0.49±0.21,差异均有统计学意义( P<0.05)。相较对照组,血管化组BMSC成骨分化基因 SP7、 RUNX2、 ALPL和 BGLAP上调,相对表达量分别为2.91±0.52、3.83±1.87、3.22±1.29和5.21±1.46,差异均有统计学意义( P<0.05);血管化基因 KDR、 VWF上调,相对表达为8.24±2.84、5.32±1.67,差异均有统计学意义( P<0.05)。Western blot结果表明RUNX2、ALP在血管化组中表达增加,纤维化组中表达减少。 结论:骨不连类器官芯片能够部分模拟骨不连局部微环境,纤维化可能导致骨形成能力和血管化水平显著下降,是无菌性骨不连发生的潜在重要原因。
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编辑人员丨5天前
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一例组织非特异性碱性磷酸酶基因突变所致的围生期致死型低磷酸酶症病例
编辑人员丨5天前
目的:对1例围生期致死型(新生儿型)低磷酸酶症(HPP)患者及其父母进行临床分析及基因突变检测,以期能更好地认识该病。方法:对l例罕见的围生期致死型低磷酸酶症患者的临床表现、实验室及影像学检查结果进行总结。提取患儿及其亲属外周血基因组DNA,采用针对组织非特异性碱性磷酸酶(ALPL)基因调控区及编码区的特异性引物进行PCR扩增,直接对产物进行测序分析。结果:患儿血碱性磷酸酶水平显著降低,血钙增高;骨骼显示骨软骨发育障碍类疾病样改变。ALPL基因测序结果显示患儿为复合杂合突变,同时携带位于第5外显子及第10外显子上c.346G>A(p.A116T)和c.1171C>T(p.R391C)的错义突变。临床表现正常的父亲、母亲为杂合子,分别携带c.346G>A(p.A116T)和c.1171C>T(p.R391C)的错义突变。该家系符合常染色体隐性遗传。结论:围生期致死型HPP死亡率很高,骨骼发育异常、高血钙、血清低碱性磷酸酶在其鉴别诊断中非常重要。
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编辑人员丨5天前
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低磷酸酯酶症的口腔表现及基因分析
编辑人员丨5天前
目的:分析低磷酸酯酶症(HPP)患儿口腔临床表型、基因变异类型,并探讨其口腔表现与基因变异类型的关系,为口腔临床提供参考。方法:收集2008年1月至2023年1月就诊于浙江大学医学院附属儿童医院口腔科的8例HPP患儿,其中5例进行致病基因测序,对8例患儿的口腔表现、实验室检查及基因变异类型特点进行回顾性分析。结果:8例HPP患儿中男性3例、女性5例,主诉均为乳牙过早脱落。3例为牙型,5例为儿童型(2例同胞姐弟初诊时为牙型,5岁时修改诊断为儿童型)。第一颗乳牙脱落的年龄为9~18个月,诊断年龄为20~104个月。牙型仅表现为乳前牙过早脱落,儿童型波及多颗乳磨牙并伴随不同程度的全身症状。全口曲面体层X线片显示乳恒牙牙髓腔宽大、髓角高耸,根管壁较薄,部分病例伴牙釉质发育不良、牙根短小,乳磨牙牙根吸收,牙槽骨吸收。所有患儿血清碱性磷酸酶(ALP)值(30~107 U/L)均低于健康同龄人,1~3岁女童ALP值儿童型(30~33 U/L)与牙型(61~107 U/L)差异无统计学意义( P>0.05)。5例患儿及家系检测到8个肝-骨-肾-ALP基因(ALPL)变异位点,均为错义变异,其中c.1334C>G(p.Ser445Cys)和c.1259G>T(p.Gly420Val),为新的变异型;1例杂合变异,符合常染色体显性遗传,其余4例为复合杂合变异,符合常染色体隐性遗传。 结论:儿童型和牙型HPP常于儿童口腔科最先发现,轻型HPP常被延迟诊断,HPP病情严重程度与血清ALP值和ALPL基因变异位点有关。
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编辑人员丨5天前
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一例婴儿型低磷酸酶血症 ALPL基因变异分析
编辑人员丨5天前
目的:对1例表现为骨骼和牙齿矿化不全、乳牙早脱、佝偻病、身材矮小女性患儿的 ALPL基因进行变异分析,明确其可能的遗传学病因。 方法:采集患儿及其正常表型亲代外周血样,提取基因组DNA,应用高通量测序技术进行变异检测,对疑似致病变异进行Sanger测序、家系分析和生物信息学分析。结果:测序结果显示患儿的 ALPL基因第10外显子存在c.1130C>T(p.Ala377Val)和第11外显子c.1300G>A(p.Val434Met)复合杂合变异,其中c.1130C>T(p.Ala377Val)遗传自父亲,为已报道的致病变异,c.1300G>A(p.Val434Met)遗传自母亲,尚未见文献报道,生物信息分析软件预测有害,美国医学遗传学与基因组学学会遗传变异分类标准与指南评级为可能致病(PM2+PM5+PP3+PP4)。 结论:ALPL基因第10外显子c.1130C>T(p.Ala377Val)和第11外显子c.1300G>A(p.Val434Met)复合杂合变异可能是患儿的致病原因,新变异的发现丰富了 ALPL基因变异谱。
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编辑人员丨5天前
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全外显子测序对两例低磷酸酶症遗传病因研究
编辑人员丨5天前
目的:对2例低磷酸酶症(hypophosphatasia,HPP)患者及其家系进行临床分析及基因变异检测,以探讨HPP的致病机制,加强我们对HPP的诊治经验。方法:收集2例HPP患者及其家属外周血提取基因组DNA,采用全外显子组测序进行致病基因检测,并通过Sanger测序和家系验证确认其遗传方式。利用生物信息学软件对变异位点进行功能分析。结果:先证者1临床表现为发育迟滞、漏斗胸和乳牙过早脱落等临床表现,血清碱性磷酸酶水平略低于正常值,临床高度怀疑HPP进行基因检测,结果发现先证者1的碱性磷酸酶基因ALPL上带有复合杂合变异(c.1120G>A和c.1334C>G),分别遗传自父母,符合常染色体隐性遗传;且两种错义变异经多种生物信息学预测均为有害,美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)分级为疑似致病性;综合以上结果先证者1被诊断为儿童型HPP。先证者2临床表现为恒牙缺失3颗而无骨折史以及其他骨骼异常,血清碱性磷酸酶水平明显低于正常值范围,基因检测发现该患者携带c.1190-3C>G的单杂合变异,遗传情况不明,ACMG指南初步判定为临床意义未明变异;综合以上结果先证者2被诊断为牙齿型HPP。以上三种变异均未见报道,认为是新发变异。结论:本研究进一步证实HPP是一种与ALPL变异相关的疾病。其中变异c.1120G>A和c.1334C>G分别位于组织非特异性碱性磷酸酶的重要功能域:同型二聚体结合区和冠状区,影响该酶的功能;而c.1190-3C>G可能通过影响基因的剪切,影响碱性磷酸酶的活性。
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编辑人员丨5天前
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伴颅高压的婴儿型低碱性磷酸酶血症一例并文献复习
编辑人员丨5天前
目的:总结伴颅高压的婴儿型低碱性磷酸酶血症的临床特点以提高对该病的认识。方法:对2019年湖南师范大学附属第一医院(湖南省人民医院)儿童重症监护病房收治的1例伴颅高压婴儿型低碱性磷酸酶血症患儿的临床资料进行回顾性分析。结果:患儿,男,4个月,因"反复咳嗽50余天、发热40余天,腹泻4 d"就诊,查体示生长发育落后,颅骨软化,囟门张力高,胸廓见肋骨外翻,四肢弯曲,实验室结果提示血清碱性磷酸酶持续降低,胸片示类佝偻病征象,基因检测发现ALPL基因杂合变异c.984_986delCTT(p.F328del)和c.1348C>T(p.R450C),确诊为婴儿型低碱性磷酸酶血症。结论:对临床表现为类佝偻病症状且伴有血清碱性磷酸酶降低的患儿,应考虑低碱性磷酸酶血症,完善基因检测,指导产前诊断和遗传学咨询。
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编辑人员丨5天前
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两对多次发生胎儿畸形夫妻的遗传学分析
编辑人员丨5天前
目的:筛查两对夫妻多次发生胎儿畸形的致病性基因变异。方法:在取得知情同意后,抽取夫妻外周血,提取基因组DNA。应用全外显子组测序技术对基因组中外显子及其剪接区进行深度测序,用Sanger测序验证所筛选的候选基因变异位点。结果:1对反复出现胎儿骨发育畸形的夫妻分别携带 ALPL c.997+1G>T和c.871G>A(p.Glu291Lys)杂合变异,两个变异均导致ALPL蛋白的碱性磷酸酶功能下降或丧失。在胎儿反复发生脐膨出的另一对夫妻中,女方携带 CDKN1C基因c.637_652 delins CCC缺失插入变异,导致CDKN1C蛋白编码发生移码且提前终止(p.Ala213Profs*55)。 CDKN1C基因变异可呈现父系印记导致的母系显性遗传特征,引起具有脐膨出病征的Beckwith-Wiedemann综合征。 结论:在胎儿反复发育畸形两对夫妻中,尽管没有先证者基因信息,但是通过其反复发生的病征和夫妻间基因比对分析,能推测出相应的遗传病因,为夫妻的再生育提供依据。
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编辑人员丨5天前
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低碱性磷酸酶血症六例临床和基因分析
编辑人员丨5天前
目的:分析低碱性磷酸酶血症(HPP)患儿的临床特点、基因变异类型及随访资料。方法:回顾性总结分析2010年10月至2019年1月北京儿童医院内分泌遗传代谢中心收治的6例HPP患儿的临床资料,并对其中5例患儿及家系进行致病基因测序分析,总结其临床特点和基因变异类型及转归。结果:6例HPP患儿中男5例、女1例,年龄2月龄至6岁4月龄,血碱性磷酸酶均明显降低(2~49 U/L),婴儿型4例、儿童型与牙型各1例。婴儿型患儿均有纳差、体重增长缓慢及高钙血症,儿童型与牙型患儿均有牙齿脱落,儿童型患儿伴有跛行等运动功能改变。5例患儿及其中4个家系发现10个组织非特异性碱性磷酸酶基因变异,7个错义变异,1个插入变异,1个移码变异,1个缺失变异,其中3个为新发变异(p.Y28C、p.268,F>L、p.A176V)。4例婴儿型HPP患儿中3例死亡,1例好转后失访,儿童型和牙型HPP患儿经治疗后好转。结论:HPP各型之间的临床表现变异性大又相互重叠,儿童型及牙型预后较好,婴儿型预后较差,基因检测是明确诊断的主要方法。
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编辑人员丨5天前
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锌指蛋白-36缺陷抑制小鼠的成骨细胞分化:基于激活ERK/MAPK通路
编辑人员丨2024/6/22
目的 探究锌指蛋白-36(ZFP36)对成骨细胞分化的调控作用及机制.方法 通过提取小鼠原代骨髓间充质干细胞,结合小鼠成骨细胞前体细胞系MC3T3-E1,在体外成骨分化诱导状态下观察Zfp36(编码ZFP36)的表达变化.通过干扰RNA技术构建Zfp36缺陷的细胞,观察成骨分化作用的改变.通过第二代转录组测序技术探究Zfp36缺陷细胞成骨分化过程中的转录组水平改变.通过ERK/MAPK信号抑制分子U0126验证Zfp36缺陷对成骨分化作用的调控机制.结果 小鼠原代骨髓间充质细胞以及MC3T3-E2细胞中Zfp36表达在成骨分化0~14 d过程中呈逐渐升高趋势,在第7天到达峰值时较第0天升高3.85倍(P<0.0001).抑制上述细胞Zfp36的表达后,成骨分化过程中碱性磷酸酶染色及茜素红染色弱于对照组,成骨分化标志基因Alpl(P<0.01)、Sp7(P<0.001)、Bglap(P<0.01)、Ibsp(P<0.0001)表达显著减弱.转录本测序结果提示Zfp36缺陷细胞的下调基因富集到骨矿化相关基因集中,且与ERK信号相关.蛋白表达检测显示Zfp36缺陷细胞的磷酸化ERK蛋白比例较对照组升高2.1倍(P=0.0274).通过分子化合物U0126抑制Zfp36缺陷细胞中被激活的ERK/MAPK信号,可观察到表型挽救现象,并且呈剂量依赖.Zfp36缺陷细胞在10μmol/L度U0126作用下碱性磷酸酶染色增强,成骨细胞分化标志基因Runx2(P<0.05)及Bglap(P<0.05)表达显著增高.结论 ZFP36参与了小鼠成骨细胞的分化调控过程,Zfp36缺陷会引起ERK/MAPK信号通路的激活,进而抑制成骨细胞向骨细胞的分化.
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编辑人员丨2024/6/22
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ALPL缺陷加速高脂诱导小鼠肝内脂肪沉积
编辑人员丨2024/4/27
目的:明确肝/骨/肾型碱性磷酸酶基因(liver/bone/kidney alkaline phosphatase,ALPL)在高脂诱导肝内脂肪沉积的作用.方法:利用野生型(WT)和ALPL敲除小鼠(ALPL+/-),给予高脂饮食8周诱导脂肪肝模型,检测小鼠肝内脂肪沉积和血清中葡糖糖、甘油三脂及胆固醇含量,并应用RT-PCR、Western blotting和免疫荧光染色检测肝组织中脂肪酸生成和转运相关基因表达变化.结果:ALPL+/-组在正常饮食条件下较WT组肝内脂肪沉积无明显变化,而血清中葡萄糖和胆固醇含量增加;高脂条件下,敲除ALPL小鼠肝内脂肪沉积明显增加,且伴随血清中甘油三脂含量增加.RT-PCR和Western blotting结果显示,在高脂诱导下ALPL+/-小鼠肝组织中关键脂肪酸生成基因ACC1、ACC2和PPAR-y,及脂肪酸生成基因LPL表达明显增加.此外,免疫荧光染色结果显示高脂诱导下敲除ALPL小鼠肝组织中的PPAR-γ阳性肝细胞明显增加.结论:ALPL敲除促进肝内脂肪酸生成和转运,加速高脂诱导小鼠肝内脂肪沉积,为阐明脂肪肝病变分子机制提供理论支持.
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编辑人员丨2024/4/27
