【佳學(xué)基因檢測(cè)】怎么篩查唇腭裂?
基因解碼確立唇腭裂的致病基因
先前已經(jīng)設(shè)計(jì)了不同的分類系統(tǒng),以便根據(jù)口頜裂的解剖位置、表型變異和模式、臨床特征及其他具體情況對(duì)其進(jìn)行分類唇腭裂。口頜部位的裂隙可以根據(jù)其位置分類為不同類型,包括單側(cè)唇裂、雙側(cè)唇裂、伴或不伴腭裂的唇裂、孤立性腭裂、齒槽裂、原始腭裂和次級(jí)腭裂。伴或不伴腭裂的唇裂被定義為影響上唇的裂隙,嚴(yán)重程度不同還可能影響齒槽、原始腭和次級(jí)腭。單獨(dú)的腭裂通常只影響次級(jí)腭。
面部的發(fā)育是通過(guò)面部突起的融合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在胚胎發(fā)育的第6周,上顎過(guò)程與鼻中間過(guò)程融合在一起,形成了上唇的側(cè)部。融合失敗通常會(huì)導(dǎo)致唇裂的形成。腭的發(fā)育始于胚胎發(fā)育的第5周,直至第12周,期間形成了原始腭和次級(jí)腭。次級(jí)腭由成對(duì)的腭架板組成,在胚胎發(fā)育的第9至12周期間以拉鏈樣式在中線融合在一起。腭架板融合失敗通常導(dǎo)致腭裂的形成。
在發(fā)育過(guò)程中,新形成的顱顏部組織在唇和腭部位具有結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)上的差異,發(fā)育中的裂隙形成可能由不同的病理機(jī)制介導(dǎo)。不同的細(xì)胞群在唇和腭的發(fā)育過(guò)程中相互作用,包括外胚層上皮組織,在面部突起的融合過(guò)程中起作用,以及顱神經(jīng)嵴細(xì)胞,在整個(gè)面部突起中遷移和增殖,形成面部區(qū)域的軟組織和骨組織。在發(fā)育功能紊亂的情況下,一些裂隙候選基因及其編碼的調(diào)控因子可能導(dǎo)致發(fā)育中口頜區(qū)域內(nèi)組織生長(zhǎng)和重塑過(guò)程的不當(dāng)?;诳陬M組織類型的這些調(diào)節(jié)差異,在分子水平上可能不同,這是由于在發(fā)育中的唇或腭部位具有不同的調(diào)節(jié)角色。
了解這些分子差異,特別是在非綜合征性口頜裂的情況下,對(duì)于改善口頜裂發(fā)病機(jī)制的理解可能至關(guān)重要,并可能為口頜裂的治療和預(yù)防提供新的進(jìn)展。
音波刺猬(Sonic Hedgehog,SHH)蛋白調(diào)節(jié)顱神經(jīng)嵴細(xì)胞的發(fā)育,并參與顱部微血管的發(fā)育。SHH被描述為通過(guò)調(diào)控這一口頜區(qū)域的有規(guī)律的生長(zhǎng)過(guò)程,對(duì)上頜的發(fā)育起著重要的調(diào)節(jié)作用。SHH功能異常已與多種胚胎畸形相關(guān),包括唇裂和腭裂。
性決定區(qū)Y盒轉(zhuǎn)錄因子3(Sex-determining Region Y-Box Transcription Factor 3,SOX3)是一種蛋白質(zhì),與其他性決定區(qū)Y盒(SOX)蛋白一起調(diào)節(jié)神經(jīng)板和顱面部顱神經(jīng)嵴細(xì)胞的發(fā)育。先前已描述SOX3在顱面部病理學(xué)中的參與,包括甲狀旁腺發(fā)育不全、垂體發(fā)育不全、持續(xù)性顱咽管以及與口頜裂形成可能的關(guān)聯(lián)。
無(wú)翅膀型家族成員3A(Wingless-type Family Member 3A,WNT3A)蛋白調(diào)節(jié)間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞的分化和細(xì)胞增殖,并提供面部間充質(zhì)發(fā)育的調(diào)控。WNT3A已與人類群體中顱面裂的形成相關(guān)聯(lián)。
翅膀型家族成員9B(Wingless-type Family Member 9B,WNT9B)蛋白參與口頜區(qū)域的發(fā)育,包括上頜和唇部,通過(guò)調(diào)節(jié)這些區(qū)域內(nèi)間充質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和增殖,在小鼠中已有先前描述。WNT9B功能異常已與小鼠口頜裂的形成相關(guān)。WNT9B也已與人類群體中的裂隙形成相關(guān)聯(lián)。
SHH、SOX3、WNT3A和WNT9B之間的相互作用已有先前的描述。SOX3與β-連環(huán)蛋白相互作用,β-連環(huán)蛋白是經(jīng)典翅膀型(WNT)信號(hào)通路中的重要信號(hào)分子,同時(shí)影響WNT靶基因,通常誘導(dǎo)WNT信號(hào)的下調(diào)。在顱面部發(fā)育過(guò)程中,SOX3被描述為SHH轉(zhuǎn)錄的劑量依賴性調(diào)節(jié)因子。WNT3A在顱面部發(fā)育過(guò)程中也與SHH相互作用[26],WNT9B在口頜區(qū)域發(fā)育過(guò)程中通過(guò)WNT信號(hào)間接與音波刺猬(SHH)信號(hào)相互作用。
這些特定的免疫組織化學(xué)因子在多種非綜合征性口頜裂類型中的組合,在先前的人類組織研究中尚未進(jìn)行分析。SHH、SOX3、WNT3A和WNT9B蛋白通過(guò)一個(gè)互相連接的信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)相互作用,包括SHH信號(hào)和WNT信號(hào)在顱面部發(fā)育過(guò)程中的作用。由于它們先前被記錄參與口頜裂的發(fā)育,SHH、SOX3、WNT3A和WNT9B蛋白已被選定用于這項(xiàng)研究,以更好地了解它們?cè)谑苡绊懙牧严督M織中的表現(xiàn),這可能會(huì)確定它們?cè)诓煌严额愋妥凅w的不同組織類型中的作用和定位差異。
唇腭裂基因檢測(cè)的基因列表應(yīng)當(dāng)怎么編制?
根據(jù)上述信息,唇腭裂基因檢測(cè)的基因列表可以包括以下關(guān)鍵基因:
SHH(音波刺猬):調(diào)節(jié)顱神經(jīng)嵴細(xì)胞的發(fā)育,參與顱部微血管的發(fā)育,與唇腭裂的形成有關(guān)。
SOX3(性決定區(qū)Y盒轉(zhuǎn)錄因子3):與β-連環(huán)蛋白相互作用,影響經(jīng)典WNT信號(hào)通路中的基因表達(dá),參與神經(jīng)板和顱面部顱神經(jīng)嵴細(xì)胞的發(fā)育,與口頜裂的形成可能有關(guān)。
WNT3A(翅膀型家族成員3A):調(diào)節(jié)間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞的分化和細(xì)胞增殖,參與面部間充質(zhì)的發(fā)育,與顱面部裂隙的形成相關(guān)。
WNT9B(翅膀型家族成員9B):參與口頜區(qū)域的發(fā)育,包括上頜和唇部,通過(guò)調(diào)節(jié)間充質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和增殖,與口頜裂的形成相關(guān)。
這些基因通過(guò)調(diào)控不同的發(fā)育途徑和信號(hào)通路,在口頜裂的發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮重要作用。因此,將這些基因列入唇腭裂基因檢測(cè)的基因列表中有助于理解和診斷口頜裂的遺傳基礎(chǔ),為個(gè)體化的治療和預(yù)防策略提供基礎(chǔ)。
基于全外顯子測(cè)序的唇腭裂基因解碼基因檢測(cè)所具有的明顯優(yōu)勢(shì)?
基于全外顯子測(cè)序的唇腭裂基因解碼基因檢測(cè)具有以下明顯優(yōu)勢(shì):
全面性和高效性: 全外顯子測(cè)序能夠覆蓋整個(gè)基因組中的外顯子區(qū)域,因此可以檢測(cè)到各種基因的可能變異,包括稀有變異和復(fù)雜的遺傳變化。
多基因分析: 基于全外顯子測(cè)序,可以同時(shí)分析多個(gè)基因,不僅能夠檢測(cè)已知與唇腭裂相關(guān)的基因,還能發(fā)現(xiàn)新的候選基因或變異,這對(duì)于理解該病的遺傳機(jī)制至關(guān)重要。
個(gè)體化治療選擇: 通過(guò)全外顯子測(cè)序獲得的信息可以幫助醫(yī)生根據(jù)患者的遺傳變異情況進(jìn)行個(gè)體化的治療選擇,包括手術(shù)時(shí)機(jī)、治療方案和預(yù)后評(píng)估。
高分辨率和正確性: 全外顯子測(cè)序具有高分辨率和高正確性,能夠正確地識(shí)別患者的遺傳變異類型和位置,為進(jìn)一步的功能研究提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
研究潛力: 全外顯子測(cè)序生成的數(shù)據(jù)可用于后續(xù)的基因功能研究和遺傳流行病學(xué)研究,有助于深入理解唇腭裂的發(fā)生機(jī)制及其與其他疾病的關(guān)系。
綜上所述,基于全外顯子測(cè)序的唇腭裂基因解碼基因檢測(cè)不僅提供了廣泛的遺傳信息,還為正確醫(yī)學(xué)和個(gè)體化治療提供了強(qiáng)大的工具和理論基礎(chǔ)。
(責(zé)任編輯:佳學(xué)基因)