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遗传性尿崩症发病机理的分子遗传学研究

作　者: 李洪军
导　师: 李玉新
学　校: 东北师范大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 尿崩症基因突变 AQP2 AVPR2
分类号: R584.3
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

哺乳动物的肾脏每天要形成180升的原尿，其中近乎全部的水都会通过水通道重吸收以维持机体水分和渗透压的平衡，这一过程中的任何一个环节出现问题都会造成平衡失调。肾性尿崩症(NDI)就是一种由于肾小管重吸收水的功能障碍而引发的较为严重的泌尿系统疾病。NDI患者的主要临床表现为烦渴、多饮、多尿和低比重尿。患者如缺少充足的水分供应，则可造成严重失水，血浆渗透压与血清钠浓度明显升高，出现极度虚弱、发热、精神症状，甚至发生死亡。成长发育期的患者如经常处于缺水状态，可导致智力发育不全。 NDI可以是先天遗传的，也可以是后天获得的。后天获得的较遗传性的常见，症状也多不严重。我们所研究的是属于先天遗传性尿崩症。到目前为止，认为有两个基因与遗传性NDI发病相关，一个是AVPR2基因，编码抗利尿激素V2受体蛋白；另一个是AQP2基因，编码抗利尿激素敏感型的水通道蛋白AQP2。由AVPR2基因突变引发的NDI大约占遗传性尿崩症病例的90％，通常是以X-连锁方式遗传，而其余的10％左右病例是由于AQP2基因突变引起，以常染色体显性或隐性方式遗传。突变的蛋白表现出功能降低或丧失的原因可以归结到它们在合成、加工、胞内运输以及最终在尿浓缩过程中某些方面的缺陷。本文对国内3个家系遗传性NDI患者编码上述两种蛋白的基因序列进行了检测分析。我们从有关医院泌尿科搜集尿崩症的病案资料，并对确诊病人进行采血，从外周血白细胞中分离提取基因组DNA。针对AQP2和AVPR2基因设计特异引物，对其全部编码序列进行扩增、克隆和测序，将测得的序列与GenBank中的标准序列进行比较，找出突变位点。我们在这3个家系中发现了3个有重要意义的突变——AVPR2基因上的932C＞T(S167L)、1465A＞G(L309L)和AQP2基因上一个终止密码子后的单核苷酸替换1731A＞C。这些突变在其它国家的NDI患者基因组中都有过发现，也出现在本实验中的多个受试者的基因组中，表明其可能与遗传性肾性尿崩症的发病有着较为密切的关系，然而在本研究中发现1465A＞G(L309L)和1731A＞C出现的情况与遗传规律不尽相符，无法对其与遗传性尿崩症发生的相关性作出合理的解释。AVPRZ基因上的突变932C>T(5167L)、1465A>G(L309L)是在中国患者基因组中首次发现。我们的这部分工作基本确证了sl67L与其中一个家系的患者发病直接相关。同时，我们首次在AQPZ内含子中发现了433G>A突变，其与遗传性尿崩症发病的相关性尚有待进一步研究。我们的这项工作为分析我国人群中遗传性NDI的分子遗传学特征提供了有价值的资料，也为遗传性NDI的全球流行病学研究做出了贡献。

全文目录

主要英文缩写词表  9-10
第一部分前言  10-31
  一、尿崩症的概念  10
  二、尿崩症分类和病因  10-14
    (一) 中枢性尿崩症  10-13
    (二) 肾性尿崩症  13-14
    (三) 原发性烦渴  14
    (四) 妊娠期尿崩症  14
  三、尿崩症的发病机制  14-22
    (一) 细胞及分子机制  14-18
    (二) 遗传机制  18-22
  四、尿崩症的临床表现  22-24
  五、尿崩症的诊断和鉴别诊断  24-27
    (一) 禁水试验  24-25
    (二) 禁水-加压素试验  25
    (三) 血浆精氨酸加压素测定  25
    (四) 其它检查  25
    (五) 中枢性尿崩症的病因诊断  25-27
  六、尿崩症的治疗  27-29
    (一) 中枢性尿崩症治疗  27-28
    (二) 肾性尿崩症治疗  28-29
  七、尿崩症的预后  29-30
  八、本研究的目的和意义  30-31
第二部分材料与方法  31-40
  一、实验材料  31-33
  二、实验方法  33-40
    (一) 遗传性尿崩症患者外周血白细胞基因组DNA的提取和鉴定  33
    (二) AQP2基因全部编码序列的扩增  33-35
    (三) AVPR2基因全部编码序列的扩增  35-36
    (四) 扩增产物与T载体重组质粒的构建  36-37
    (五) 重组质粒转化入受体菌  37
    (六) 重组质粒的筛选与鉴定  37-39
    (七) 重组质粒测序  39
    (八) 重组质粒测序结果的DNA序列分析  39-40
第三部分实验结果  40-126
  一、遗传性尿崩症患者外周血白细胞基因组DNA的获得  40
  二、 AQP2和AVPR2基因全部编码蛋白序列DNA片段的扩增和克隆  40-62
    (一) 首次扩增和克隆  40-55
      1 AQP2基因exon1的扩增和克隆  40-43
      2 AQP2基因exon2的扩增和克隆  43-45
      3 AQP2基因exon3的扩增和克隆  45-47
      4 AQP2基因exon4的扩增和克隆  47-49
      5 AVPR2基因Ⅰ段的扩增和克隆  49-51
      6 AVPR2基因Ⅱ段的扩增和克隆  51-55
    (二) 第二次扩增和克隆  55-62
      1 AQP2基因exon1的扩增和克隆  55-57
      2 AQP2基因exon4的扩增和克隆  57-60
      3 AVPR2基因的扩增和克隆  60-62
  三、重组质粒测序结果的DNA序列分析  62-126
第四部分讨论  126-129
  一、尿崩症家系遗传型分析  126
  二、遗传性尿崩症家系成员AQP2和AVPR2基因测序结果分析  126-127
  三、尿崩症患者基因组中发现的AQP2突变与遗传性尿崩症发病相关性分析  127-128
  四、尿崩症患者基因组中发现的AVPR2突变与遗传性尿崩症发病相关性分析  128-129
结论  129-131
参考文献  131-144
致谢  144-145
附录  145-146

遗传性尿崩症发病机理的分子遗传学研究

内容摘要

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