药物性耳聋相关线粒体基因A1555G和C1494T突变快速诊断方法的建立及应用
耳聋是导致言语交流障碍最常见的疾病,据世界卫生组织2006年估计,全球范围有2.78亿人患有耳聋和其他听力问题,而据中国残疾人联会抽样调查显示我现有听力残疾的个体超过2057万,其中7岁以下儿童听力障碍者80万。耳聋是由遗传和环境因素引起的,其中50％是由遗传因素造成的。由遗传因素引起的耳聋包括综合征型耳聋(占30％)和非综合征型耳聋(70％),根据遗传方式的不同非综合征型耳聋进一步分为:常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、性染色体遗传和母系遗传。调查显示,耳聋患者中有3.4％是由个体体质敏感使用了耳毒性药物而引起,耳毒性药物如氨基糖甙类抗生素,主要有链霉素、庆大霉素、卡那霉素等等。这些药物原理是与细菌线粒体中核糖体16S rRNA结合,使细菌蛋白质合成异常,进一步导致细菌正常的生理活动受阻,以达到抗菌目的。相关研究证实人类线粒体基因(mtDNA)12S rRNA中A1555G突变和C1494T突变会在12S rRNA的高度保守的A位形成新的1494C-G1555或1494U-A1555碱基对,这些改变使得12S rRNA在二级结构上与细菌的16SrRNA的相应区域的二级结构更加相似,如果用药本人携带这种基因突变,可能就会导致药物识别错误,“攻击”健康的耳内细胞,进而致使耳内细胞的蛋白质合成异常,突变携带者在接触氨基糖甙类药物后便出现了听力损失的情况。据测算,我国这些突变的基因携带者总数达到100万之多,这一群体显然是预防耳聋的重点对象。但是,目前传统的检测技术存在着检测周期较长,检测程序较繁琐、费用昂贵和不易推广等问题,因此,建立特异、敏感、快速的耳聋相关性线粒体基因的突变诊断技术,不仅能提高诊断流程速度,节约生物制剂资源,而且能以更有效、更快捷、更科学地预防耳毒性药物致聋现象的发生,因此十分具有社会和经济意义。
本研究探索建立了同时检测耳聋相关的线粒体基因最重要的两个突变位点A1555G和C1494T的快速诊断方法,并利用本快速诊断方法对浙江省的部分样品进行检测。本研究主要包括以下两部分:
第一部分药物性耳聋相关的线粒体基因A1555G和c1494T突变快速诊断方法的建立
目前国内外传统的母系遗传性耳聋基因检测方法有PCR直接测序、酶切鉴定法、荧光定量PCR检测等等,虽然检测方法繁多,其科学性、灵敏性也足够能保证检测结果的正确性,但是这些检测方法也有其固有的自身缺陷,比如试验过程漫长、检测步骤冗多、实际操作繁琐和试剂成本偏高等,因此大范围地应用于临床显得比较不切实际。本研究利用特异性PCR和多重PCR技术建立同时对药物性耳聋相关的线粒体基因A1555G和C1494T突变的快速诊断方法,其试验流程简便快速,结果判读直观明了,试剂使用量化节约,新研究成立的诊断方法应用于检测线粒体基因A1555G和C1494T突变具备高度的特异性和敏感性。研究运用检测带毛囊的毛发进行试验,建立起一种对人体无伤害、无痛苦的获取耳聋患者基因组DNA的方法以及一种快速、简便、准确、经济的药物性耳聋相关基因突变检测方法,以满足对mtDNA A1555G和C1494T突变进行广泛筛查的需要。
第二部分药物性耳聋相关的线粒体基因A1555G和C1494T突变快速诊断方法的应用
本研究的对象是浙江温州和宁波地区3个携带A1555G突变的母系遗传性耳聋家系和1个携带C1494T突变的母系遗传药物性耳聋家系,这4个家系均为母系遗传性耳聋家系,每个家系中均有患者使用过氨基糖甙类抗生素(AmAn)。这两个家系受检人数为19人,同时,我们也选择了15名无遗传关联的散发性耳聋患者毛囊样本,我们分别对这34个标本进行检测。在试验过程中,我们使用新建立的药物性耳聋相关的线粒体基因A1555G和C1494T突变快速诊断方法对全部34名受检者的标本进行检测,进行多重等位因特异性PCR扩增,同时,所有被检者个体的线粒体基因均进行PCR直接测序分析。在所有受检者中共检出16例阳性,阳性率为47.1％,并且新诊断方法应用的多重等位基因特异性PCR扩增鉴定检测结果与直接测序结果完全相吻合,符合度达到100％。由于试验并不需要投入大量的设备资源和人员,非常适合在一般的医院以及普通的分子生物实验室开展本项工作。因此,新诊断方法可以广泛地应用于临床针对线粒体基因突变引发的耳聋的诊断和预防。从长远角度来看,本项研究可以为有效减少氨基糖甙类抗生素敏感人群发生药物性耳聋的状况提供可靠、简便的检测方法,同时,也适用于全国范围内特别是欠发达地区实行母系遗传药物性耳聋mtDNAA1555G和C1494T突变的大规模筛查和预防性检查。
线粒体基因;快速诊断;药物性耳聋;基因检测
温州医科大学;温州医学院
硕士
遗传学
管敏鑫;吕建新
2010
中文
R764.43
69
2010-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）