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复旦大学王磊课题组发现人类卵子成熟障碍新致病基因

来源:生命科学学院 发布时间:2017-09-29

复旦大学生命科学学院、遗传工程国家重点实验室王磊课题组与复旦大学附属妇产科医院、集爱遗传与不育治疗中心教授孙晓溪,上海交通大学附属第九院生殖中心教授匡延平团队合作研究发现了导致人类卵子GV期阻滞的第一个突变基因,同时也是导致人类卵子成熟障碍的第二个突变基因
PATL2。近日在线发表于《美国人类遗传学杂志》(The American Journal of Human Genetics) 上。

成功的人类生殖需要成熟的卵子与精子结合形成授精卵,而后启动胚胎发育。人类卵子需经过
GV期,MI期,MII期发育为成熟卵子。只有MII期卵子才能与精子授精。临床中相当部分病人的卵子始终无法成熟,称为卵子成熟障碍。根据成熟障碍发生的时期不同,大体可分为卵子GV阻滞,MI期阻滞,MII期阻滞。人类卵子成熟障碍的遗传原因长期未知,此前,王磊课题组联合孙晓溪团队、匡延平团队,首次明确了人类卵子成熟障碍的第一个致病基因TUBB8 (NEJM, 2016)。虽然TUBB8突变可以解释高达30-40%左右的卵子MI期阻滞的患者,但还有相当部分患者未知。同时,卵子GV期阻滞的原因则完全未知。本研究首先在一个卵子GV阻滞患者中发现了PATL2的纯合突变,随后又在其他4个患者中,发现PATL2基因存在不同的复杂和突变 (图1)。研究发现突变在细胞水平破坏蛋白的功能,在患者的卵子及颗粒细胞中均导致蛋白显著降解。此外,还发现PATL2突变引起患者表型的多样性。破坏性严重的突变(终止密码子及剪切突变)造成卵子GV期阻滞,破坏性较轻的突变(错义突变)造成卵子MI期阻滞及MII期阻滞。研究提供了强有力的遗传学证据以及体内体外突变功能变化证据,揭示了PATL2突变是导致卵子成熟障碍的第二个致病基因,也是卵子GV期阻滞的第一个致病基因。研究成果为卵子成熟障碍疾病提供了新认识,为病人的遗传咨询提供了新分子指标。

 患者家系及表型图

王磊教授、桑庆青年副研究员为本论文的共同通讯作者,生物医学研究院博士研究生陈标榜、张治华、王学谦以及孙晓溪教授,匡延平教授,冒小燕医生为共同第一作者。

王磊教授团队近年围绕人类卵子成熟障碍的遗传学进行了一系列研究,逐渐形成了具有一定特色及“辨识度”的生殖遗传研究新方向,相关工作相继发表在N Engl J Med, Am J Hum Genet,
J Med Genet, Hum Reprod等国际期刊,为女性生殖疾病及表型的认识及研究提供了新知识,新思路与新角度。

文章链接:http://www.cell.com/ajhg/fulltext/S0002-9297(17)30340-3

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