李 華,馬明義,杜 亭,雷 娟,覃 維,張宇翔
(1.瀘州醫學院附屬醫院內分泌科,四川瀘州 646000;2.瀘州醫學院醫學細胞生物學與遺傳學教研室,四川瀘州 646000;3.瀘州醫學院臨床醫學系,四川瀘州 646000)
雄激素對男性個體發生、生長發育和生殖功能等都起著十分重要的作用。雄激素必須通過靶器官上特異的雄激素受體(androgen receptor,AR)而起作用。雄激素不敏感綜合征(androgen insensitivity syndrome,AIS)是由于AR基因缺失、突變導致AR功能障礙或缺失引起雄激素的作用減弱或消失。遺傳方式為X-連鎖隱性遺傳,發病率為出生男嬰的1/64 000~1/20 000[1]。本研究通過對一AIS個體家系成員AR基因突變的檢測,探討AIS發病的分子病因。
1.1 病例 患者,28歲,因男性發育不足,無腋毛,陰莖短小、陰毛稀疏來瀘州醫學院附屬醫院內分泌科求診。性激素檢查:睪酮(T)升高41.32mmol/L,卵泡刺激素(FSH)87.45IU/L,雌二醇(E2)106.43pmol/L,促黃體素(LH)升高24.75IU/L;細胞遺傳學檢查核型為:46,XY,臨床診斷該患者為AIS。簽署知情同意書后,患者及其父母靜脈各抽血5mL供研究。
1.2 方法
1.2.1 外周血基因組DNA的提取 患者及其家系成員、150名健康男性外周血基因組的DNA采用天根生化科技有限公司試劑盒提取,操作按說明書進行。
1.2.2 聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)擴增根據GenBank中AR基因序列(NM 000044.3),用Primer 5.0軟件設計引物,對AR基因的全部8個外顯子及外顯子和內含子交界區分別進行擴增,PCR擴增產物送測序。引物合成和測序均由上海Invitrogen公司完成。外顯子1擴增片段為2 100bp,除用正向和反向引物測序外,還設計了兩條測序引物,以期把該片段測通。引物序列、退火溫度、擴增片段的大小及測序引物序列見表1。擴增條件及參數:PCR反應體系為50μL,其中dNTP 10pmol/L,MgCl21.5mmol/L,0.2μg基因組DNA,引物10pmol,TaKaRa Taq酶2U。PCR擴增反應在PTC-200型熱循環儀(MJ Research)上進行,擴增參數:冷啟動,94℃預變性5min,94℃變性30s,55~59℃復性30s,72℃延伸30s至2min,35個循環,最后72℃延伸10min。PCR產物經1.5%瓊脂糖凝膠電泳分離,溴乙啶染色,Gel Doc1000凝膠成像分析系統觀察并保存電泳結果。
1.2.3 AR基因外顯子1c.528C>A變異在健康男性中的檢測 c.528C>A變異導致了該處限制性核酸內切酶AluI酶切位點的消失,用Primer 5.0軟件設計一對引物,F:5′-AGC TGC CCC ATC CAC GTT GTC C-3′;R:5′-GGA AGT GGG AGC CCC CGA GG-3′,擴增片段為187bp,內切酶AluI購置于NEB,酶切產物經3%瓊脂糖凝膠電泳分離,溴乙啶染色,Gel Doc1000凝膠成像分析系統觀察并保存電泳結果。酶切后野生型片段為:133bp+54bp;突變型為:187bp。

表1 雄激素受體基因各外顯子及c.528C>A位點PCR擴增條件和測序引物

續表1 雄激素受體基因各外顯子及c.528C>A位點PCR擴增條件和測序引物
AR基因8個外顯子PCR擴增的電泳結果,見圖1。c.528C>A位點突變型和野生型男性AluI酶切后電泳結果,見圖2。c.528C>A位點突變型和野生型男性測序結果,見圖3。

圖1 AR基因8個外顯子PCR擴增的電泳結果

圖2 c.528C>A位點突變型和野生型男性AluI酶切后電泳結果

圖3 c.528C>A位點突變型和野生型男性測序結果
AR基因是一單拷貝的X染色體基因。AIS可分為完全型雄激素不敏感綜合征(complete androgen insensitivity syndrome,CAIS)和部分型雄激素不敏感綜合征(partial androgen insensitivity syndrome,PAIS)。CAIS的臨床表現較為特異,診斷和鑒別較為容易。PAIS的臨床診斷和鑒別較為困難,容易與其他病因所致的男性性發育異常混淆。在AR基因克隆之前,測定外陰皮膚成纖維細胞對雄激素的結合力一直作為診斷AIS的金標準,但隨后的研究發現了AR結合力正常的AIS[2-3],因此AR基因的分子檢測是診斷PAIS患者較為準確的方法。迄今,人類基因組突變數據庫收錄了AIS患者AR基因的343條突變。AR基因外顯子2~8是AIS的突變“熱區”[4]。目前國內文獻對AR基因突變的篩查僅篩查外顯子2~8[5-6],雖外顯子1的突變較罕見,但也有外顯子1突變導致AIS的病例報道[7-9]。
本研究發現一PAIS患者外顯子1存在c.528C>A變異,該變異由他母親傳遞而來,查閱相關生物信息學數據庫證實該變異還未見報道。c.528C>A變異雖未導致氨基酸的改變,但由于近年來的研究表明該類變異有可能影響mRNA的穩定性和外顯子的剪接[10],因患者拒絕提供外陰皮膚成纖維細胞,為評估該變異是否是AIS的致病病因,作者用限制性片段長度多態分析法對150名健康男性AR基因c.528C>A變異進行檢測,結果發現該變異在健康男性中也存在,頻率很低(3/150),所以該變異并不是該患者致病的病因,該患者致病位點的探尋還有待于進一步研究。
目前報道的AIS患者的突變多位于外顯子上,但基因診斷中常發現有相當數量的PAIS患者全部外顯子檢測均未見異常,這些患者發病的病因很有可能是內含子深處的變異導致AR基因mRNA的錯誤剪接或剪接效率改變所致,但相關的研究獲得病人外陰皮膚成纖維細胞是關鍵。每一條新的AR基因功能性變異的發現都將豐富AR基因的突變譜,為診斷和預防AIS患者的出生提供理論依據和可能。
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