全外显子组测序揭示伊朗家族性肌营养不良症中DYSF基因无义突变与肌膜修复障碍的分子机制

本研究通过全外显子组测序（WES）在伊朗一个近亲结婚家系中发现DYSF基因c.6001C>T（p.Gln2001Ter）纯合无义突变，该突变导致肌膜修复关键蛋白dysferlin的C2G结构域及跨膜螺旋缺失。研究证实该突变通过破坏钙离子依赖的膜锚定与蛋白二聚化，引发肢带型肌营养不良2B型（LGMD2B），为临床误诊为多发性肌炎的病例提供分子诊断依据，凸显WES技术在遗传病精准诊断中的优势。

　　

Abstract

肌肉萎缩症（MD）作为一组遗传异质性神经肌肉疾病，其发病机制与肌细胞膜结构蛋白缺陷密切相关。本研究聚焦一个含3例患者的伊朗近亲家系，先证者曾被误诊为多发性肌炎，经全外显子组测序（WES）发现DYSF基因Exon 53存在c.6001C>T（p.Gln2001Ter）纯合无义突变，该变异导致dysferlin蛋白C2G结构域及C端跨膜螺旋截短。

1. Introduction

dysferlinopathy包含肢带型肌营养不良R2型（LGMDR2）和Miyoshi肌病等亚型，均由DYSF基因突变引发。这个含7个C2结构域的膜锚定蛋白，通过钙离子依赖性膜修复机制维持肌纤维完整性。临床表型异质性和传统检测局限使得WES成为破解遗传谜题的关键。

2. Materials and Methods

家系调查显示符合常染色体隐性遗传模式。先证者（27岁男性）表现为进行性近端肌无力（MRC肌力2级），血清CK值高达4132 U/L。通过Illumina HiSeq 4000平台完成WES，经GATK流程筛选变异，Sanger测序验证分离情况，并采用AlphaFold预测蛋白结构。

3. Results

WES锁定DYSF基因第53外显子致病突变，该变异（rs1064794020）使第2001位谷氨酰胺变为终止密码子。共分离分析显示双亲为杂合携带者，患病子女均呈纯合突变。结构预测表明突变导致C2G结构域（钙结合关键区）和跨膜螺旋完全缺失，破坏蛋白二聚化及膜定位能力。

4. Discussion

该突变通过三重机制致病：

1）丧失钙依赖性膜修复：C2G结构域缺失影响PI(4,5)P₂结合与钙信号传导

2）破坏功能性二聚体形成：截短蛋白无法通过C2B-C2G相互作用完成自组装

3）错误定位：跨膜螺旋缺失使dysferlin无法锚定肌膜

临床异质性表现为：先证者17岁发病且症状严重（需轮椅），两位姐妹分别于14/19岁发病且症状较轻，提示修饰基因或性别因素的影响。研究同时揭示免疫抑制剂误用加速病情进展的教训，强调分子诊断对指导精准治疗的重要性。

5. Conclusion

本研究首次报道DYSF基因C2G结构域无义突变导致伊朗家系LGMDR2的完整证据链，从分子机制到临床表型系统阐释dysferlinopathy的致病机理，为遗传咨询和产前诊断提供靶点。WES技术展现出在复杂MD诊断中的显著优势，其高效性有望推动神经肌肉疾病的精准医疗进程。