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目的:先天性双侧输精管缺如(Congenital bilateral absence of the vas deferens,CBAVD,MIM:277180)是梗阻性无精子症的重要诱因,主要由双侧沃夫管缺陷或部分缺陷导致输精管阻塞,从而使成熟精子无法排除体外。第一部分,研究分析40例CBAVD男性患者的血浆和精液生化指标,旨为CBAVD临床初步诊断提供重要参考依据。第二部分,研究001 CBAVD家系,从遗传学角度明确家系患病原因,同时为患者临床治疗和遗传咨询奠定基础;第三部分,在002 CBAVD家系中发现患者CFTR基因5T纯合突变,探讨该突变与先天性双侧输精管缺如相关性,明确家系患病的遗传学原因。第四部分,探讨孤立发生CBAVD患者突变谱,为CBAVD遗传机制研究、基因检测和遗传咨询提供良好的理论基础。方法:第一部分,对临床收集40例孤立发生CBAVD患者进行详细的临床检查和评估,采用Spass 2.0软件对评估数据进行统计学分析。第二部分,收集001家系,利用全外显子组测序技术捕获患者外显子区域,对高通量测序数据进行筛选、过滤和整理,分析患者可能致病突变;通过PCR扩增和Sanger测序技术对家系突变位点验证。对001家系患者突变位点进行序列同源性比对和保守性分析,采用SIFT和Polyphen-2对错义突变进行有害性分析。从生物学阳性、遗传学阳性和临床特征阳性三方面吻合探讨CBAVD家系致病的遗传学病因。第三部分,收集002家系,利用全外显子组测序技术捕获患者外显子区域,对高通量测序数据进行筛选、过滤和整理,分析患者可能致病突变;经PCR扩增和Sanger测序技术在家系中进行突变位点验证。通过40例孤立发生CBAVD患者5T实验数据结合过往数据进行荟萃分析,探讨002家系的5T突变与先天性双侧输精管缺如发病风险的相关性。用Stata11.0软件对实验数据(Stata Corporation,College Station,TX,USA)进行数据分析。第四部分,利用欧美PGD(preimplantation genetic diagnosis)指南突变数据库对CFTR突变进行分型,结合国内40例孤立发生CBAVD患者CFTR突变数据分析世界范围内各种族CFTR突变谱,用Stata11.0软件对实验数据(Stata Corporation,College Station,TX,USA)进行数据分析。结果:第一部分,精液标志物V(Semen volume)、pH(sperm pH)、SP(Sperm count)、Fru(seminal plasma fructose)是初步诊断先天性双侧输精管缺如的一种有效方法,丰富了我们对孤立发生CBAVD患者的临床生化指标认识,对于临床检测和临床诊断具有重要意义。基础性激素FSH(Follicle-stimulating Hormone)、T(testosterone)、LH(luteinizing hormone)是CBAVD患者睾丸无损伤的非创伤性指标,为CBAVD患者可以进行ICSI辅助生殖治疗提供了理论基础。第二部分,对001家系基因诊断研究,患者CFTR复合杂合突变(c.95T>G,p.L32R;c.592G>C,p.A198P)极有可能为该家系致病原因。经验证,突变在家系中发生共分离现象;同源性比对该突变位点编码氨基酸在不同物种中高度保守;并在SNP数据库比对排除位点多态性;通过生物信息学对突变致病性分析发现,两个错义突变均是有害突变,一旦突变将影响蛋白功能。第三部分,对002家系基因诊断研究,患者为CFTR 5T纯和突变。经验证,突变在家系中发生共分离现象;Meta分析表明,5T/(TG)1213单倍型增加CBAVD患病风险,5T外显率可能受相邻的(TG)m调节。001患者5T/(TG)12和5T/(TG)13突变极有可能为该家系的致病原因。第四部分,在本研究的国内40例CBAVD患者中主要是轻型突变(0.564),其中不确定突变(0.205)占有较高比例,重型突变的检出率最低(0.231)。Meta分析表明在检测到至少两个CFTR基因突变(0.37)的患者中,两个严重突变、两个轻型突变、一个严重和一个轻型突变所占比例分别是0.08、0.12、0.65,在检测到一个CFTR基因突变(0.27)患者中严重突变和轻型突变比例分别为0.24和0.53。上述研究均有统计学意义(P<0.05)。在孤立发生CBAVD患者中轻型突变为主要突变类型,一个严重和一个轻型突变为最常见的突变组合。结论:本研究发现,四项精液标志物是初步诊断先天性双侧输精管缺如的一种有效方法,这为临床医生对该病确诊提供了重要的参考依据;明确了两个CBAVD家系的遗传学病因,不仅丰富了基因的突变谱,而且为此类突变患者在后续临床评估和遗传咨询等提供了重要依据;最后,首次通过大数据分析了世界范围内孤立发生CBAVD患者CFTR突变谱,为CBAVD的遗传机制研究、基因检测和遗传咨询提供了良好的理论基础。