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特纳综合征(TS)患者存在多种临床表现,其基因组可能包含 X 环形染色体(RCX)。研究人员回顾性分析 17 例携带 RCX 嵌合体的 TS 患者,发现相关共病和性特征,明确不同检测方法的作用。这为 TS 诊断、治疗和管理提供重要信息。
在人类遗传学的奇妙世界里,有一种神秘的病症 —— 特纳综合征(Turner syndrome,TS),如同隐藏在染色体深处的谜题,一直困扰着科学界。患有 TS 的个体,常常伴随着身材矮小、卵巢功能障碍以及神经认知障碍等问题,严重影响着他们的生活质量。随着医学研究的不断深入,人们发现 TS 患者的基因组中,有一种特殊的存在 —— 由 X 染色体形成的环形染色体(ring chromosomes formed from the X chromosome,RCX),它在疾病的发生发展中扮演着关键角色,但其中的奥秘却尚未完全揭开。以往的研究虽然对 TS 有了一定的了解,但对于 RCX 相关的基因型 - 表型相关性,以及不同检测方法在诊断中的作用,仍存在诸多疑问。正是在这样的背景下,来自约翰霍普金斯医院(Johns Hopkins Hospital)等机构的研究人员,开启了一段探索之旅,旨在深入剖析 TS 患者中 RCX 嵌合体的细胞基因组特征,为解开这一谜题寻找答案 。
研究人员对 1981 年至 2023 年期间,在约翰霍普金斯医院细胞基因组学实验室确诊的 17 例携带 RCX 嵌合体的 TS 患者进行了回顾性分析。他们通过一系列研究,得出了许多重要结论,这些发现对于 TS 的诊断、治疗和管理具有深远意义,相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。
为开展此项研究,研究人员采用了多种关键技术方法。他们收集患者外周血标本,部分还获取了皮肤成纤维细胞。运用常规细胞遗传学方法,如 G 显带核型分析来确定染色体的数目和结构;利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术,对特定基因位点进行检测;提取基因组 DNA,进行相关分析;对部分患者进行单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)阵列分析,评估 X 染色体水平的拷贝数变化 。
研究结果如下:
- 临床评估:研究对象包含 13 名白种人和 4 名黑种人,首次确诊年龄平均为 10.83 岁,涵盖新生儿至 66 岁个体。患者出现多种症状,如 88%(15/17)的患者有身材矮小问题,47%(8/17)存在认知障碍或发育迟缓,还有心脏、肾脏、甲状腺等多器官异常,不同程度的第二性征发育也有所差异。部分患者存在 TS 相关共病,如自身免疫疾病、糖尿病等 。
- 常规细胞遗传学分析:16/17(94%)的患者外周血中观察到 X 单体和简单 RCX 的嵌合现象。通过 G 显带核型分析,16 例患者为 45,X/46,X,r (X) 的嵌合核型,1 例存在 Xq 等臂染色体和次级 RCX 。RCX 在初始核型分析中并非总能被发现,其嵌合水平为 1 - 60%,可分为轻度、中度、重度和极重度 。
- 分子方法和细胞基因组学:14/17 的患者接受了分子细胞遗传学或分子方法检测。FISH 技术确认 8 例患者的环形染色体或次级事件起源于 X 染色体,至少 2 例患者的 XIST 状态得到确认 。SNP 阵列辅助确定了 7 例患者的环形染色体大小和 XIST 位点状态,将 RCX 分为小、中、大三类,且这些环形染色体均包含 XIST。不过,SNP 阵列可能会漏检低水平嵌合体 。
在研究结论和讨论部分,研究人员发现,TS 的表型变异存在多种原因,RCX 的形成机制多样。本研究明确了 RCX 嵌合体的基因型 - 表型相关性,发现 XIST 在其中起到重要作用,其缺失或异常表达与严重表型相关。嵌合程度、X 染色体末端缺失长度等因素也影响着疾病的严重程度和表型 。此外,不同检测方法各有优劣,联合使用有助于更准确地诊断 TS。该研究为 TS 的临床诊断和治疗提供了重要依据,为后续深入研究 TS 的发病机制和个性化治疗奠定了坚实基础,推动了医学领域对特纳综合征的认识和诊疗水平的提升。