7岁的小琳(化名)因为左耳朵发育不全来到医院做重建手术,她的妈妈也曾因为右耳畸形做过同样的手术——母女俩都有先天性小耳畸形,但奇怪的是,畸形的耳朵不在同一侧。这背后藏着怎样的遗传秘密?近日,我国中国医学科学院整形外科医院团队在《Frontiers in Medicine》发表研究,通过分析这个三代家庭的基因,首次发现EYA3和EFTUD2两个罕见突变可能通过双基因遗传(两个基因同时突变才发病)导致颅面 microsomia(CFM),为这种复杂疾病的遗传机制提供了新线索。
什么是CFM?藏在耳朵里的“隐形遗传”
CFM是一种先天性颅面畸形,源于胚胎期第一、二鳃弓发育异常(鳃弓是胚胎期形成面部和耳朵的关键结构),最常见的表现就是小耳畸形,还可能伴随下颌短小、面部不对称等问题。它也被称为半面短小症,约40%-50%的患者会出现其他器官异常,但多数病例病因不明,过去认为是遗传和环境共同作用的结果。
三代家庭的基因“拼图”:两个突变才发病
研究团队对小琳一家三代进行了全基因组测序。结果发现:小琳和妈妈同时携带两个罕见突变——EYA3基因D66V突变和EFTUD2基因N596S突变;而外公只携带EYA3突变,外婆只携带EFTUD2突变,两人都健康;爸爸没有任何突变。这意味着,妈妈从父母各继承了一个突变,再传给女儿,母女俩同时拥有两个突变才出现了小耳畸形。
这两个突变有多罕见?它们在人群中的频率低于0.001%,就像中了两次彩票。进一步分析显示,突变位点在46个物种中高度保守(从鱼类到人类都一样),说明对蛋白质功能至关重要。3D结构模拟发现,突变改变了蛋白质的极性接触,可能影响其正常作用——就像两个零件同时坏了,机器才会停转。
双基因遗传:不是单个基因的错,而是“组合拳”
过去CFM多被认为是单基因或多因素疾病,但这个案例提示双基因遗传可能是新机制:即两个基因都发生突变才会导致疾病,单个突变不会表现症状。比如外公外婆各带一个突变,所以健康;妈妈和女儿同时有两个,才出现畸形。这两个基因都在胚胎期鳃弓发育时活跃,可能通过蛋白质网络共同调控颅面生长——就像两条路同时堵塞,才会导致交通瘫痪。
未来方向:为CFM家庭点亮希望
这项研究为CFM的诊断和遗传咨询打开了新窗口。比如对有家族史的家庭,可通过基因检测提前发现双突变携带者,进行早期干预。不过研究也有局限性:样本量小(仅一个家庭),需更多案例验证;且未明确两个突变如何协同作用。未来团队计划开展功能实验,探索突变对蛋白质功能的影响,为开发靶向治疗铺路。
来源: 医学前沿FrontMed
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