Pediatrický křehký X chromozom
Úvod
Úvod do křehkého chromozomu X u dětí Fragilní chromozom X, známý také jako syndrom fragilního X (fragileXsyndrom, FXS), je neúplně explicitní alogenní dědičné onemocnění spojené s X, protože krátká paže Xq27.3 pacientova X chromozomu má křehkou zlomeninu. Pojmenováno po bodě. FXS je familiární duševní porucha s klinickými projevy mentální retardace, speciální tváře, obřích varlat, velkých uší a neobvyklého jazyka a chování. Základní znalosti Podíl nemoci: 0,0052% Vnímaví lidé: děti Způsob infekce: neinfekční Komplikace: epilepsie
Patogen
Křehká X chromozomová příčina v dětství
(1) Příčiny onemocnění
Výskyt křehkého místa na konci chromozomu X může souviset s nedostatkem deoxythymidin-fosfátu během anabolismu DNA, zatímco křehké místo je segmentem bohatým na DNA. Když je deoxythymidin-fosfát snížen, deoxythymidin Trifosfát je redukován tak, že se tento segment během mitózy pevně neohýbá a zdá se, že i praskliny nebo praskliny vykazují křehkost.
Předchozí studie zaměřené na křehké chromozomy X se většinou soustředily na cytogenetické úrovně. S prohlubováním výzkumu molekulární biologie a objevováním některých zvláštních genetických zákonů v nemoci, klasifikace křehkých částí, zvláštní dědičnosti křehkých chromozomů X. Ve výzkumu jejího mechanismu produkce bylo dosaženo mnoha významných pokroků a bylo vytvořeno několik nových konceptů a teorií, které lidem umožňují pochopit nemoc z nové úrovně a perspektivy.
Klasifikace křehkých částí: 1 dědičná křehká část (h-fra), také známá jako vzácná křehká část, 2 křehká část strukturálního typu (c-fra), také známá jako křehká část běžného typu.
Genetické vlastnosti křehkého chromozomu X: V minulosti byl jeho typickým genetickým vzorcem recesivní dědičnost spojená s X. V posledních letech je jeho genetický vzorec velmi komplikovaný a má zvláštní genetický zákon, který se zcela liší od obecného genetického onemocnění: 1 je u mužů bez abnormálního fenotypu. Nosiče, také známé jako explicitní (NP) přenos, nemají žádné abnormality ve svých křehkých dcerách X; 2 v rodině fra (X), mentálně retardovaní muži představují asi 20%, míra izolace je 0,4; 3 fenotypová abnormální křehkost U synů narozených X ženám je míra izolace 0,5; křehkost X 4 fenotypických žen pochází od jejich matky, ne od otce; 5 asi 35% ženských nositelů má mentální retardaci; 6NP křehký samičí kojenec X matka obecný fenotyp Všichni byli normální a riziko fenotypové abnormality u pacientů s NP muži bylo nižší, 7 téměř všech matek se syndromem křehkého X mělo křehké X, 8 mělo různé stupně vzhledu u sourozenců.
Několik hypotéz o produkčním mechanismu: 1 hypotéza inzerce pohyblivého faktoru, 2 hypotéza sekvenční amplifikace poly-purin / polypyrimidin; hypotéza 3 sekvencí DNA bohatá na pyrimidin; hypotéza před mutací 4 před stabilitou; Hypotéza genového efektu chromozomové represe.
Jacobs et al věří, že geny cytoplazmy zárodečných plazů mužů a žen mohou mít stejnou frekvenci mutací a všechny jsou přenášeny dolů. Pacienti s křehkým chromozomem X mohou být předáni rodičům nebo matkám prostřednictvím dvou fází genetické inženýrské mutace, ale rodiče nebo matky Normálně se fra (X) v periferní krvi často nedetekuje, a když se jeho zárodečné buňky znovu mutují a předají se dítěti nebo ženě, vytvoří se pacient nebo ženský nosič s pozitivitou na fra (X), Sutherland Bylo zdůrazněno, že u pacientů s křehkým chromozomem X neexistují žádné abnormální genové produkty nebo nedostatek určitých produktů. V současné době neexistuje žádný základ a skutečný mechanismus výskytu křehkých míst je třeba ještě dále zkoumat.
(dvě) patogeneze
Typickým cytogenetickým rysem je křehké místo (FRAXA) v oblasti Xq27.3 u pacientů s křehkým chromozomem X. V roce 1993 bylo klonováno křehké genové kódující genové cDNA X a počet n kopií ve struktuře (CGG) n byl normální. Když je amplifikován 52 na ≥230, je to molekulární základ patogeneze pacientů s křehkým chromozomem X. Abnormálně amplifikovaná (CGG) n struktura je lokalizována v exonu 1 translační oblasti genu FMR-I. Dosud jsou známy missense mutace a delece genu FMRI. Mutantní nosiče také vykazují stejné klinické příznaky dynamických mutací v genu FMRI, což naznačuje, že pacienti s klinickými syndromy křehkého chromozomu X mají vysoký stupeň genetické heterogenity, což dále komplikuje genetickou diagnostiku těchto pacientů a jejich rodinných příslušníků.
1. Cytogenetika: X chromozom dlouhé rameno 27.3 nese na folát citlivou část spojenou s křehkým chromozomem X. Tuto část lze po zvláštním ošetření zobrazit jako křehkou zlomeninu, takže se nazývá křehká část a chromozom s křehkou částí se nazývá Křehké chromozomy byly nalezeny ve křehkých částech 26 chromozomů. Pouze křehká část oblasti X27-X28 chromozomu X (FRAXA) je spojena s dědičnými chorobami, zatímco jiné křehké části nesouvisející s touto chorobou se nazývají běžné křehké části.
Mechanismus X-křehkých míst není zcela objasněn, v současné době se předpokládá, že souvisí s anabolickým procesem DNA. Bylo zjištěno, že ošetření kyselinou cytosolovou nebo vyšší dávkou 5-fluorouracilu (5-FU) může způsobit tymidinové nukleosidy. Syntetická část je inhibována a chromozomová struktura může způsobit praskliny nebo praskliny na specifických částech.
2. Struktura, transkripce a translace genu FMR-I: Gen pro křehký chromozom X se nazývá fragilní mentální retardace X (FMR-I), který se nachází v oblasti Xq27.3, v genomu. Zahrnuje 38 kb a skládá se ze 17 exonů a 16. intronů. MRNA genu FMR-I je 4,4 kb, kódující křehký inteligentní zpětný protein (FMRP) s molekulovou hmotností 69 až 70 kDa a 596 aminokyselin. Jedná se o protein vázající RNA, který je exprimován v různých tkáních v těle.
Exon genu FMR-I je malý (51-196 bp), ale intron je větší, průměrná velikost je 2,2 kb a intron 1 je asi 9,9 kb. Do genu je zapojeno mnoho druhů genu FMR-I. Mnohočetné transkripční sestřihové formy exonů 10, 12, 14, 15 a 17, kterých se účastní exony 12 a 14, obvykle vedou ke ztrátě celého exonu, ale pouze u těch, které se týkají exonů 10, 15 a 17 Částečná sekvence na 5 'konci těchto tří exonů je ztracena, protože na 5' konci každého ze tří exonů je zřetězený konzervovaný signál a v této poloze dochází k transkripčnímu sestřihu, což vede k těmto třem exonům Částečná sekvence na 5 'konci exonu je ztracena.
3. Dynamická mutace genu FMR-I: Na 5 'konci genu FMR-I je trinukleotidová opakující se oblast CGG. Počet opakování struktury CGG u normálních jedinců je polymorfní, pohybující se od 6 do 52krát, s průměrem Třicetkrát, nejčastější (CGG) 28 v čínské populaci, u pacientů s FXS, je počet kopií CGG obecně> 200 a více než 1000krát. Hlavní příčinou křehkého chromozomu X je mutace genu FMR-I. Proto dynamická mutace označuje nestabilitu počtu kopií CGG během přenosu genu FMR-I, což je molekulárně genetický základ více než 95% pacientů s FXS. Dynamické mutace zahrnují tři typy:
(1) Premutace genu FMR-I: Když je počet n-kopií struktury genu FMR-I (CGG) n amplifikován na 53-230, ačkoli je fenotyp normální, nosič je náchylný k dalšímu procesu průchodu. Amplifikace, počet opakování CGG potomků je výrazně zvýšen a objevuje se abnormální fenotyp Tato mutace genu FMR-I se nazývá pre-mutace a úroveň inteligence samčího nebo ženského nositele pre-mutace FMR-I je normální. Není žádný rozdíl.
Podle statistik není žádný rozdíl v počtu n kopií ve struktuře n mužských nebo ženských předmutantních genů FMR-I (CGG) n, ale s postupným počtem n-kopií ve struktuře genů FMR-I (EGG) n nesených ženami Zvyšující se postupně zvyšuje pravděpodobnost amplifikace před amplifikací a počet n-kopií struktury (CGG) se snižuje, když se 38% pre-mutantního genu FMR-I převede z otce na dceru. Tento jev je patrný pouze tehdy, je-li 2% mateřského pre-mutantního genu FMR-I přeneseno na dceru, což naznačuje, že pre-mutantní gen FMR-I má během přenosu z matky na ženu zesílení n-kopie čísla ve struktuře (CGG) n. Tendence, ale existuje tendence se zmenšovat, když otec a dcera projdou.
(2) Plná mutace genu FMR-I: Když je gen FMR-I amplifikován 53 až 230 krát před stavem před mutací (CGG) na> 230krát, vykazuje 100% samčích nosičů typickou syntézu křehkého X. 53% ženských nosičů vykazovalo mentální retardaci od mírné po těžkou, která se v této době nazývá úplná mutace. Celá mutace přímo souvisí s výskytem mentální retardace. Bylo zjištěno, že když se počet struktur CGG opakoval 230krát Shora, CpG ostrov na 5 'konci genu FMR-I začal být abnormálně methylovaný a tato methylace se rozšířila na promotorovou oblast, což vedlo k neschopnosti zahájit transkripci, mRNA nebyla transkribována a chyběly proteinové produkty kódované tímto genem. Způsobuje klinické příznaky.
Stojí za zmínku, že velmi malému počtu samčích plně mutantních FMR-I genových nosičů chybí křehkost míst FRAXA a molekulární genetika potřebuje další studium. Pokud jde o mentální retardaci, téměř 100% mužů Nosiče genů s úplnou mutací FMR-I mají mentální retardaci, z nichž přibližně 89% (245/274) je středně mentálně retardovaných, ale pouze 21% (36/170) ženských nosičů s úplnou mutací FMR-I vykazuje mírnou mentální retardaci. A až 59% (100/170) ženských plně mutantních nosičů FMR-I se nezdá být mentálně retardovaných.
(3) Zpětná mutace genu FMR-I: Struktura CGG genu FMR-I ve stavu před mutací nebo úplnou mutací prochází během pasáže určitým rozsahem snížení počtu kopií, což se nazývá zadní mutace genu FMR-I ( Reverzní mutace), v závislosti na stavu genu FMR-I před a po mutaci, lze zadní mutaci rozdělit do tří typů: plná mutace → premutace; plná mutace → úplná mutace nebo premutační chimerismus; chimérická nebo Před mutantem → normální gen FMR-I se tyto jevy mohou vyskytovat v procesu přenosu otce, ale také v procesu přenosu matky, i když méně časté, zvyšuje to obtížnost predikce dynamické mutace genu FMR-I To vedlo k dalším komplikacím v rodinném genetickém poradenství a prenatální genetické diagnostice.
4. Vliv genderových faktorů na dynamickou mutaci genu FMR-I: Předpokládá se, že amplifikace struktury genu FMR-I (CGG) n je vícecestným vícekrokovým amplifikačním procesem a genetický vzorec křehkého chromozomu X má často zvláštní Zákon, to znamená, že mužský nosič s normálním fenotypem může předat křehkou část své dceři, která obecně nemá mentální retardaci nebo jiné klinické příznaky, ale může zaslat postižený chromozom potomkům, takže se objeví třetí generace v rodině. U pacientů s FXS mají chlapci třetí generace zjevnější mentální retardaci a dívky často nemají zjevné mentální abnormality, to znamená, že poškození způsobené matkou dětem je větší než poškození otce a chlapec je postižen více než dívka. Tento jev se nazývá Shemanův jev. Kromě toho se také zjistilo, že ve vzorku spermií samčích plně mutantních genových nosičů FMR-I existuje pouze pre-mutantní gen FMR-I, a proto se má za to, že úplná mutace genu FMR-I neovlivňuje celý samčí gen. Zárodečné buňky nosiče jsou mutovány, ale v současné době neexistuje dostatečný důkaz, který by naznačoval, že samičí vajíčko nepodstoupilo úplnou mutaci genu FMR-I.
Kromě toho se během průchodu samičích nosičů genové mutace FMR-I mění expanze a velikost struktury (CGG) n podle pohlaví potomstva, to znamená, že má tendenci dále se rozšiřovat, když je předán samci potomstva. Když je však předán samičím potomkům, stupeň expanze je malý a struktura (CGG) n je snížena. Je možné, že další normální gen FMR-I nesený samičím chromozomem X inhibuje rané stádium samičích embryí. Další amplifikace struktury plně mutantního genu FMR-I (CGG) n, v souhrnu, trend struktury plně mutantního genu FMR-I (CGG) n (amplifikace nebo redukce) a mírně proměnlivé velikosti jsou stále ovlivněny rodičem A duální vliv pohlaví potomstva proto musí být tento mutační rys genu FMR-I zohledněn v genetickém poradenství rodiny dynamických mutací genu FMR-I.
5. Nondynamická mutace genu FMR-I: Kromě dynamické mutace genu FMR-I dochází u několika pacientů k ne-dynamickým mutacím, jako je substituce bází a delece, jedna mutace missense a osm delečních mutací. Tyto mutace způsobují stejné klinické příznaky a dynamické mutace, ale postrádají křehké místo FRAXA. Současná zpráva neukazuje, že tato mutace má hot spot.
Prevence
Křehká prevence chromosomů X u dětí
Protože gen FMRI byl potvrzen jako základ křehkého chromozomu X, byl stanoven konkrétnější a levnější krevní test (test DNA na křehký X) a CGG lze detekovat v krvi celé mutace a bývalého mutanta. Rychlost expanze nukleotidových opakování, tento test může být použit pro prenatální diagnostiku, a odborníci doporučují tuto metodu pro všechny pacienty s nevysvětlitelnou mentální retardací.
V roce 1995 byla zavedena metoda detekce FMRP a detekce krevních protilátek u plně mutovaných jedinců, což umožnilo screening na křehké novorozence chromozomu X.
Komplikace
Křehké chromozomové komplikace X u dětí Komplikace
Mentální retardace, poruchy růstu, mentální a psychologické poruchy, epilepsie atd.
Příznak
Křehké příznaky dětského X-chromozomu Časté příznaky Problémy s učením Jazyková vývojová úzkost Úzkost střevní dysartrie Fingerlet single pleat Deprese Dýchací poloha ucha nízká
1. Pacienti se vyznačují nízkou inteligencí, velkýma ušima a velkými varlaty. Mezi typické klinické příznaky patří:
(1) Mentální retardace: IQ je často nižší než 50 a progresivně se prohlubuje.
(2) Zvláštní tvář: Porodní hmotnost je relativně vysoká a v prvních několika letech po narození je rychlost růstu vysoká, ale tělo je krátké, tvář je štíhlá, čelo je výrazné, obvod hlavy je zvětšený, sputum je plné, barva duhovky je světlá a ucho je vždy nasazeno. , vysoký luk, velká ústa, silné rty a velká čelist a výrazná.
(3) Velká varlata: větší zvětšení varlat v prepubertě, varlata až 30 ~ 50 cm v pozdní mládí, ztluštění šourku, vzácné u mladých pacientů, často provázené velkým penisem.
(4) Poruchy vývoje jazyka: častější, charakterizované závažným vývojovým zpožděním v konverzační a verbální expresi, dysartrií, patologickou imitací a opakovanou řečí a nedostatkem gramatiky a slovní zásoby.
(5) Abnormální chování osobnosti: včetně aktivního, nedostatečného soustředění, temperamentu, silné povstalecké psychologie, úzkosti a sebepoškozování.
(6) příznaky nervového systému: mírnější, častější u dyskineze končetiny, nedobrovolné zpomalení pohybu, nadměrná ztuhlost kloubů a systémová hyperreflexie, příležitostně křeče.
(7) Reprodukční systém: nízká sexuální funkce, ochlupení dospělých ženských ochlupení je distribuce žen a ženská prsa, ale mohou rodit potomky.
2. Ženské nosiče: mohou vykazovat mírnou mentální retardaci, předčasné selhání vaječníků, 70% ženských nositelů má před mutací bez významného fyziologického nebo kognitivního, abnormálního chování, zatímco dalších 30% má úplné mutace Ženy vykazují celou řadu příznaků, obecně se projevují pouze mírnými změnami vzhledu, s ostrými tvářemi a velkýma ušima.
Abnormální kognitivní a behaviorální abnormality u žen s plnými mutacemi jsou obvykle mírnější než u mužů s rozvinutou nemocí. Polovina z nich vykazuje typické mentální retardace a neverbální poruchy učení a druhá polovina obvykle musí být Neustálá podpora mentální retardace, ale zdá se, že všechny tyto ženy mají kognitivní poruchy, které mají původ v pravých a frontálních lalocích, což vede k abnormalitám, jako je vidění-prostor, percepční dovednosti, výkonná funkce, pozornost a schopnost vykonávat současně, nicméně Tyto ženy, které se dobře chovají v nepřetržitém procesu, jako jsou organizační informace nebo chronologické pořadí, mají podobné schopnosti v paměti a čtení slov, slabé v matematice, používají test WISS-R Ve inteligenci jsou jejich skóre v matematice a grafickém uspořádání obzvláště nízké a mají také zvláštní způsob mluvení, který se opakuje a neorganizuje.
Jejich osobnost je často plachá a ustupující, s podivnými komunikačními metodami a vtípky. Mezi speciální vystoupení patří stereotypní chování, mimotémová řeč, impulzivita, rozptýlení a obtížné přizpůsobení. 20% až 60% žen s plnými mutacemi Při diagnostice psychosociálních poruch jsou nejčastějšími diagnózami deprese, charakteristické schizofrenní změny, rozsáhlé vývojové poruchy, stažení osobnosti a úzkost.
Přezkoumat
Vyšetření dětského křehkého X chromozomu
Cytologický test
(1) Vyšetření křehkého chromozomu X: Vyšetření křehkého chromozomu X je velmi důležité pro pochopení frekvence exprese křehké části a struktury chromozomu v křehké části a je základním prostředkem pro potvrzení původního probandu, ale rychlost detekce metody je nízká. Obecně je to pouze asi 50%. Protože existují další křehké části (jako je FRQXD), které nesouvisejí s mentální retardací na chromozomu X, i když je detekována přítomnost křehkého místa X, nemůže být diagnostikována jako pacient nebo nosič FXS. Tento test lze použít pouze jako screeningový test a nelze jej použít jako nástroj pro diagnostiku.
(2) Fluorescenční in situ hybridizační technika: Detekce FISH může být provedena u pacientů s podezřením, že mají velký fragment genu FMR-I, a fluorescenčně značená sonda se používá k léčbě chromozomů buněk v metafázovém dělení po léčbě kolchicinem. Hybridizace in situ ukázala, že normální chromozomy vykazovaly fluorescenci, zatímco chromosomy s odpovídajícími delecí nevykazovaly žádnou fluorescenci.
2. Genetické testování
(1) Southern Blot: Dynamické mutace a deleční mutace velkých fragmentů způsobují významné změny v délce fragmentu genu FMR-I, takže je lze detekovat Southern blottingem. Pro různé typy mutací genu FMR-I Různé restrikční enzymy a sondy, EcoRI nebo HindIII restrikční enzymy plus pE5.1 (nebo afaxální) sondy mohou detekovat pre-mutace úplných nebo velkých fragmentů, a jsou proto vhodné pro detekci mentálních abnormalit. Proband, BclI endonukleáza plus StB12.3 sonda mohou detekovat difúzní zónu obsahující CGG, mohou detekovat a předběžně stanovit velikost pre-mutace, Pst I endonukleázy plus OX0.55 Sonda může detekovat pre-mutaci s malým počtem opakování CGG. Pokud lze použít některé restrikční enzymy citlivé na methylaci, jako je EagI, BssHI, SacI atd., Může být detekována methylace CpG ostrovů. Je detekována celá mutace, pre-mutace a chimérický typ. Technika Southern blotting je citlivá a přesná.Je to klasická metoda detekce, ale tato technika je komplikovaná a není vhodná pro screening běžných populací nebo vysoce rizikových skupin, ani nemůže přesně určit počet opakování CGG.
(2) Technika polymerázové řetězové reakce (PCR): PCR amplifikace fragmentu genu FMR-I pacienta se provádí pomocí vhodných primerů a amplifikovaný produkt se přímo separuje denaturační elektroforézou na polyakrylamidovém gelu a výsledek lze přesně stanovit. Počet opakování CGG, který se používá k nalezení pre-mutace s malým počtem opakování a k pozorování distribuce (CGG) n v obecné populaci, čímž se stanoví hranice počtu opakování CGG mezi normální a pre-mutací. Tato metoda je jednoduchá a vhodná pro obecné testování. Nevýhodou je, že úplná mutační sekvence opakování CGG obsahuje velké množství bází GC a reakce PCR je obtížná. Technika PCR nemůže detekovat methylaci, takže nelze detekovat chimérický typ.
3. Detekce proteinů
Protože FMRP je exprimován téměř v každé tkáni a buňce u normálních lidí, ale není exprimován nebo abnormálně exprimován u pacientů s FXS, může být přítomnost tohoto proteinu detekována imunohistochemicky nebo imunofluorescencí pomocí monoklonální protilátky anti-FMRP. V prvních dnech byly touto metodou testovány pouze krevní nátěry podezřelých osob. Nedávno byly k pozorování přítomnosti FMRP jako indikátoru prenatální diagnostiky FXS použity fetální exfoliované buňky v plodové vodě.
Pravidelné B-ultrazvuk, elektrokardiogram, EEG atd. Lze nalézt ve velkých varlatech, abnormálních vlnových tvarech EEG.
Diagnóza
Diagnostická identifikace křehkého chromozomu X u dětí
Diagnóza
Klinické projevy křehkého chromozomu X jsou rozmanité a osobnostní, psychologické a duchovní změny nejsou úplně stejné.Nicméně někteří pacienti mají klinické příznaky, které nejsou příliš typické. Je obtížné stanovit diagnózu na základě klinických projevů. Laboratorní testy jsou nejen Včasná diagnóza zajišťuje spolehlivý základ, stejně jako diagnostiku nosiče a prenatální diagnostiku, jakož i rodinné průzkumy a průzkumy populace.
Detekce křehkých míst X cytologií je morfologická metoda, ale přesnost a citlivost nejsou příliš vysoké. Přestože genetické testování je hlavní metodou pro diagnostiku FXS, genetické testování nemůže zcela nahradit detekci chromozomů, protože Hloubková studie zjistila, že křehký chromozom X není spojen pouze s křehkým místem FRAXA, ale také s FRAXE, které je považováno za společné křehké místo. Mutace genu FMR-I, takže chybí pouze genetické testování.
Southern blotting může detekovat pre-mutaci, chiméru, úplnou mutaci a deleci velkých fragmentů, ale je méně účinný pro pre-mutaci a deleci menších fragmentů PCR je vhodná pro detekci pre-mutace s malým počtem opakování, ale ne pro detekci. Základní.
Diferenciální diagnostika
Na rozdíl od jiných dědičných chorob s mentální retardací a speciální tváří se spoléhá hlavně na laboratorní vyšetření pro diferenciální diagnostiku.
