感觉性周围神经病

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TUhjnbcbe - 2021/3/10 18:28:00
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在新生儿听力筛查已经广泛开展的背景下,还是有患者在新生儿期通过了听力筛查,却在生长发育的过程中发现了听力损失,甚至有的病例是在青春期以及成年期发生遗传性耳聋,这样的情况被称为迟发遗传性听力损失。我们一起看下面的病例。

病例介绍

先证者,女,17岁,主诉双耳听力下降已6年,于门诊就诊,其妹妹也有类似听力下降。遂嘱先证者医院检査,发现两位患者均发育正常,耳廓、外耳道、鼓膜无畸形,声导抗均示A型曲线。纯音测听:先证者双耳感音神经性聋(全频损害,缓降型,全频平均听阈50dB);先证者妹妹,5岁,诉近1年开始听力下降,纯音测听示双耳感音神经性聋(全频损害,缓降型,全频平均听阈60dB)。先证者父亲、母亲听力尚正常。

初步诊断:迟发性遗传性聋

基因检测:

FDXR错义突变的复合杂合子

c.CG(p.LeuVal)

c.GA(p.GluLys)

临床诊断:

FDXR基因突变导致迟发遗传性聋

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以该病例为基础的临床实验研究

儿童期的听力损失主要是遗传因素造成的,其中一些病例与感觉神经元缺陷有关。在这里,报告了来自同一个家庭的2名患者,他们都患有迟发遗传性聋。全外显子组测序显示FDXR存在双等位基因突变。FDXR编码线粒体铁氧还蛋白还原酶,是唯一一种参与铁硫簇生物合成和血红素形成的铁氧蛋白还原酶。本例也提示了与铁硫簇合成相关的线粒体疾病的广泛临床异质性。

研究1:

FDXR编码的线粒体铁氧还蛋白还原酶分子构象研究

FDXR编码的铁氧还蛋白还原酶分子构象如图A。在模拟氨基酸序列中,不同的突变位点都是分散的。三种氨基酸变化模拟会产生新的氢键:p.LeuVal与Ala和Leu、p.ArgTrp与Leu、p.ArgSer与Gln(图B、C和E)。相反,p.ArgCys与Glu的氢键会被破坏(图D)。这些改变可能会破坏铁氧还蛋白还原酶的稳定性。不同物种铁氧还蛋白的序列比对。箭头表示氨基酸的变化(图F)。

研究2

患者皮肤成纤维细胞呼吸链酶活性研究

患者皮肤成纤维细胞培养,对呼吸链酶活性进行研究,酶复合体各亚单位的活性如下,异常值用黑体表示。

研究3

铁氧还蛋白还原酶缺陷导致铁稳态调节异常研究

(A)上图:患者成纤维细胞中铁氧还蛋白还原酶的稳态水平降低。下图:TfR1和SOD2的稳态水平增加。

(B)上图:凝胶乌头酸酶分析显示,与对照组相比,患者成纤维细胞的线粒体和胞浆乌头酸酶减少。下图:患者成纤维细胞中HO-1稳态水平降低。

(C)线粒体活性氧(ROS)测定。成纤维细胞生长在低(-FAC)或高(+FAC)铁条件下,对照组(C代表三个对照组)和患者的ROS含量相似。图中所示为高铁条件下的活性氧含量。这些数字代表受试者成纤维细胞与对照组相比的荧光强度百分比。

(D)与铁稳态有关的蛋白质水平。在非还原条件下研究TfR1、SOD1和SOD2,在还原条件下研究对照组(C1–2)的铁蛋白(FTH,FTL)、ACO1、ACO2和SDH;在无FBS的DMEM培养基中生长的FDXR成纤维细胞在低(-FAC)和高(+FAC)铁条件下进行研究。对照为GAPDH。

(E)在无FBS的DMEM中、低(-FAC)或高(+FAC)铁条件下生长的对照组(C1-C4)和FDXR基因变异患者的成纤维细胞中使用基于铁锌的比色法进行的铁定量。数据为三个独立实验的平均值±SEM。采用纽曼-凯尔斯方差分析多因素分析。*p0.。

研究4

表达野生型FDXR或FDXR突变体的酵母arh1Δ突变体的功能互补分析

(A)使用SD培养基,含或不含5-氟代甲酸(5-FOA)的arh1Δ和不表达酵母野生型arh1Δ细胞,并在强PGK启动子的控制下用野生型FDXR(wt)、FDXR突变体或相应的空质粒(-)转化。5-FOA处理,消除编码酵母ARH1的质粒,评估只表达FDXR或其突变形式的ARH1Δ细胞的生长能力。

(B)wt细胞(BY)和表达wtARH1、FDXR或FDXR突变体的arh1Δ细胞经5-FOA处理后的生长情况。细胞在可发酵(YPD)或不可发酵(YPG)平板上生长。以1/10稀释步骤进行滴稀释生长试验,并在28°C下培养板3天。

(C)FDXR突变影响乌头酸酶活性。对表达野生型FDXR(wt)或突变型ArgCys和LeuVal的arh1Δ细胞的粗酵母抽提物进行乌头酸酶分析。将细胞培养至对数中期,制备总粗提物并分析乌头酸酶活性。在nm处,在M?1×cm?1的摩尔吸收下,用分光光度法监测顺乌头酸的消耗情况。

总之,研究证明了FDXR中的双等位基因突变会导致感觉神经病变,进一步证实了铁硫簇在听觉神经元功能中的关键作用。

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病例述评

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