揭示吉娃娃双侧前肢缺失之谜：RSPO2基因的关键作用

《Mammalian Genome》：The RSPO2 gene is associated with bilateral anterior amelia in Chihuahuas

为探究吉娃娃双侧前肢缺失（BAA）的遗传病因，研究人员开展了全基因组关联研究（GWAS）和全基因组测序。结果发现 RSPO2基因相关变异与 BAA 有关，这有助于防止患病犬出生，并加深对肢体发育的理解。

　　在动物的奇妙世界里，有一种现象令人揪心又好奇：部分吉娃娃一出生就没有前肢，这种被称为双侧前肢缺失（Bilateral Anterior Amelia，BAA）的先天性疾病，不仅影响着狗狗的生活，也困扰着众多研究者。先天性上肢畸形在人类中相对常见，每 600 名新生儿中约有 1 例，其成因复杂多样，包括基因突变、染色体异常等，且约三分之一的病例病因不明。在犬类中，BAA 同样是个棘手的问题，它首次在 20 世纪 60 年代的法国指示犬中被记录，后来在墨西哥的吉娃娃中也有出现，研究表明其可能是一种常染色体隐性遗传病。然而，导致吉娃娃 BAA 的具体遗传因素一直是个未解之谜。

为了揭开这一谜团，来自法国国家农业研究院（INSERM）、美国加利福尼亚大学戴维斯分校、瑞士伯尔尼大学等机构的研究人员携手开展了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Mammalian Genome》杂志上，为我们深入了解 BAA 的发病机制带来了新的曙光。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先是样本采集，从 13 只 BAA 患病犬和 61 只对照犬的 EDTA 血液中提取 DNA，这些犬只大多来自救助组织或收容所。接着进行全基因组关联研究（Genome-wide Association Study，GWAS），使用 CanineHD BeadChip 阵列对样本进行基因分型，以寻找与 BAA 相关的基因区域。之后，对 6 只患病犬和 131 只对照犬进行短读长全基因组测序，还对其中 1 只患病犬进行了长读长全基因组测序。最后通过多种筛选和分析方法，确定候选变异位点，并对这些变异进行功能预测和验证。

在研究结果部分，研究人员首先对 BAA 患病犬的表型进行了详细描述。所有患病犬均表现为无前肢，肩胛骨正常但肱骨缩短，且远端骨骼缺失，部分犬后肢趾骨和指甲也存在轻微畸形。通过家系分析，发现部分患病犬的父母健康但后代患病，存在近亲繁殖现象，这强烈暗示 BAA 是一种常染色体隐性遗传病。

GWAS 结果显示，在 13 号染色体起始位置发现了一个与 BAA 显著相关的区域，有 60 个标记超过了 Bonferroni 校正的全基因组显著性阈值。进一步的单倍型分析确定了一个约 2.1Mb 的关键区间，该区间包含 10 个蛋白质编码基因、1 个临时蛋白质编码基因、8 个非编码 RNA 基因和 2 个假基因 。

通过全基因组测序和严格的变异筛选，研究人员最终确定了 3 个与 BAA 相关的单核苷酸变异（Single Nucleotide Variants，SNVs），分别为 NC_049234.1:g.8891861C>T、NC_049234.1:g.8974204C>T 和 NC_049234.1:g.9789424G>A。其中一个变异位于 RSPO₂基因的第二内含子，另外两个为基因间变异。对 13 只患病犬和 100 只对照吉娃娃进行基因分型后发现，12 只患病犬在这 3 个变异位点均为纯合突变，1 只患病犬为杂合突变，而对照犬中绝大多数为野生型纯合子，仅有少数为杂合子。

在讨论部分，研究人员指出，该研究明确了 RSPO₂基因位点是吉娃娃 BAA 的重要候选区域。RSPO₂基因编码的 R-spondin 2 蛋白在肢体发育中起着关键作用，它能增强 Wnt 信号通路，维持顶端外胚层嵴（Apical Ectodermal Ridge，AER）的活性，而 AER 对于肢体的正常发育至关重要。在其他物种中，RSPO₂基因功能缺失会导致严重的肢体发育异常，如四肢完全缺失等。但与其他物种不同的是，吉娃娃 BAA 患病犬仅表现为前肢缺失，这表明这些变异可能导致了 RSPO₂基因的低表达，特异性地影响了前肢发育，而对其他发育过程影响较小。

此外，研究还发现部分患病犬存在一些轻微的后肢畸形，这提示 BAA 的表型谱可能比之前认为的更广泛，进一步研究基因型与表型的相关性，有助于更深入地理解 BAA 的发病机制。同时，该研究结果对吉娃娃的育种管理具有重要的实际意义，通过遗传检测可以帮助防止患病犬的出生，减少 BAA 在吉娃娃群体中的出现频率。

总的来说，这项研究成功找到了与吉娃娃双侧前肢缺失相关的关键基因变异，为深入理解肢体发育的遗传机制提供了重要线索，也为预防和控制这一疾病提供了科学依据，对犬类健康和育种领域的发展具有重要的推动作用。