本研究包括两个部分：一是对两个中国人手足裂畸形家系进行遗传学致病机制的研究，确定致病基因位点，揭示手足裂畸形发病的细胞分子遗传基础，为患者及其家系成员提供遗传咨询和产前诊断服务。二是对三种遗传性骨病进行致病基因突变位点的检出，为疾病的基因诊断、产前诊断及致病机制的研究奠定基础。　　第一部分手足裂畸形（split hand—foot malformation，SHFM）是由于四肢端骨正中轴的发育不良而剩余指(趾)呈不同模式的融合导致的肢端畸形。　　目的：对两个中国人手足裂畸形家系，进行遗传学的研究，确定致病基因位点，揭示手足裂畸形发病的细胞分子遗传基础，为患者及其家系成员提供遗传咨询和产前诊断服务。　　方法:采集了家系1和家系2患者及配偶外周血和羊水标本各两份，一份外周血和羊水标本进行常规细胞培养，行传统的染色体G显带核型分析。另一份外周血和羊水标本用QIAGEN试剂盒提取基因组DNA，送美国耶鲁大学行微阵列比较基因组杂交(array-based comparative genomic hybridization，Array-CGH)。　　结果：两家系共4份外周血及2份羊水标本：家系1(I:1)(I:2)和家系2(I:1)(I:2)4份外周血染色体G显带核型分析未见异常。家系1(Ⅱ:3)羊水标本G显带核型分析未见异常。家系2(Ⅱ:1)羊水标本G显带核型分析示：46，XN,del(7)(q21q22.1)；微阵列比较基因组杂交（Array-CGH)分析结果：家系1(I:2)外周血标本及羊水标本均示：662.3Kb dup（10q24.31-q24.32）。家系2(I:2)外周血标本未见异常。家系2(Ⅱ:1)羊水标本示：19.97Mb del(7q11.23-q21.3)。　　结论：1.微阵列比较基因组杂交(Array-CGH)具有高通量和高准确性等特点，能够检测传统核型分析无法检测到的亚显微拷贝数变异(copy number variations，CNVs)。Array—CGH技术在诊断不平衡染色体畸变方面具有其他分子生物学技术无法比拟的优越性，是传统的 G显带核型分析技术的得力补充。2.明确662.3Kb dup（10q24.31-q24.32）和19.97Mb del(7q11.23-q21.3)是这两个手足裂畸形家系的致病原因。并向两个家系提供了准确的遗传咨询和产前诊断服务，并成功实施了产前诊断，避免了患儿的出生。　　第二部分遗传性骨病是一类临床表型多样和遗传异质性较强的骨软骨发育不良疾病，临床表现包括身材矮小，不成比例生长，畸形及单个或一组骨骼发育不良。本研究对迟发性脊椎骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia tarda，SEDT，MIM271600)、多发性骨骺发育不良（multiple epiphyseal dysplasia，MED，MIM132400）、软骨发育不良(hypochondroplasia，HCH，MIM14600)三种遗传性骨病家系分别进行研究，在临床诊断的基础上，检测致病基因，进行致病基因突变位点的检出，为疾病的基因诊断、产前诊断、及致病机制的研究奠定基础。　　第一节 X连锁迟发性脊柱骨骺发育不良基因基因诊断　　目的：确定一个X-连锁迟发性脊椎骨骺发育不良(X-linked spondyloepiphyseal dysplasia tarda，SEDT)家系的基因突变类型。　　方法：首先应用体格检查、影像学检查和家系分析对该家系进行临床诊断。其次用酚-氯仿法从该家系3代12名成员的外周血中提取基因组DNA，针对SEDL基因的第3-6外显子及其侧翼序列设计4对引物，经聚合酶链反应(PCR)和一代DNA测序（Sanger测序），对基因片段进行DNA序列分析查找突变位点。第三：用AMV-逆转录试剂盒提取患者及携带者的外周血RNA，逆转录成cDNA，经PCR和Sanger测序，阐明该突变对mRNA转录水平上的影响。　　结果:：基因组 DNA经 PCR及测序后证实：该家系中的患者均存在(c.IVS3+5G>C)突变，为突变半合子；携带者为(c.IVS3+5G>C)突变杂合子。患者的 cDNA水平测序结果显示 mRNA缺失了 Exon3序列，而携带者和正常人 mRNA中存在 Exon3序列。　　结论：该 SEDT家系的致病突变是 SEDL基因(c.IVS3+5G>C)突变，该突变使转录水平上 mRNA的 Exon3缺失，进而导致 Sedlin蛋白无表达或表达减少。　　第二节多发性骨骺发育不良的基因诊断　　目的：对一多发性骨髓发育不良（MED）女性患者进行软骨寡聚基质蛋白（COMP）基因突变分析。　　方法：采集病人及正常人血样，提取 DNA，用外显子序列捕获+第二代测序技术对 COMP基因进行基因突变检测并用 PCR结合 Sanger DNA测序法对突变位点进行验证。　　结果：该患者 COMP基因外显子9处存在 c.956A＞T点突变。　　结论：1.该患者发病是由 COMP基因 c.956A＞T突变导致，其 COMP基因第319位密码子由原来编码天冬氨酸的密码子 GAC突变为编码缬氨酸的密码子 GTC，该突变国内外未见报道，为一新突变。2.外显子序列捕获+第二代测序方法，能够在一次试验中对多种基因进行检测，相比第一代测序方法（Sanger法），具有大规模、高通量、稳定性好、准确度高（灵敏度99％、特异性99%）和时效性高等一系列优点。　　第三节软骨发育不良的基因诊断和产前诊断　　目的：对一软骨发育不良（HCH）家系进行软纤维细胞生长因子受体3（FGFR3）基因进行突变分析。　　方法：采集患者、患者胎儿及正常人血样，提取 DNA，用外显子序列捕获+第二代测序技术对 FGFR3基因进行基因突变的检测并用 PCR结合 Sanger法进行突变位点验证。　　结果：患者及其胎儿均存在 FGFR3基因 c.1024G＞T突变。　　结论：该患者及其胎儿患有 HCH，是由 FGFR3基因 c.1024G＞T突变所致。该突变使密码子由 GGC转变为 TGC，第342位的氨基酸由半胱氨酸替代了甘氨酸，这是一种新的错义突变，国内外文献未见报道。