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论文一，MarieUnna型遗传性少毛症致病基因的识别及功能研究
MarieUnna型遗传性少毛症(MarieUnnahereditaryhypotrichosis，MUHH;MIM146550)是一种常染色体显性遗传的先天性秃发症。患者出生时无毛或毛发稀少；至儿童期开始长出粗糙、卷曲、质硬的营养失调性毛发；进入青春期后毛发开始慢性进行性脱落。除毛发异常外，其他外胚叶器官均正常。患者智力及发育正常。国际上对多个MUHH家系的研究均将其致病基因定位于常染色体8p21-p22区域内，但对该区域内候选基因测序一直未能发现致病突变。
HrN（near-nakedhairless）小鼠以常染色体半显性方式遗传，主要表现为先天性少毛（杂合型）或无毛（纯合突变型），且毛发的减少随年龄增长而进行性加重，伴不同程度皮肤损伤。早期研究己将其致病基因定位于Hairless(Hr)基因座位，但对该基因cDNA测序后同样未能发现致病突变。
本文首先对—中国MUHH家系进行了致病突变的筛查。在研究过程中，我们借助生物信息学工具，通过RT-PCR及测序重新界定了Hairless(HR)基因5UTR区范围，向上游方向延展了561bp，完善了NCBIRefSeq数据库信息。发现5UTR区域内存在4个上游开放读码框(upstreamopenreadingframe，uORF)，从5’→3’方向分别命名为U1HR、U2HR、U3HR和U4HR。同时我们选取4个8p21区域内的微卫星标记对家系进行连锁分析，获得最大LOD值为3.14（θ=0时），确定此家系致病基因亦定位于此候选区域。对家系患者基因组DNA进行FGF17、FAM160B2和HR三个候选基因的测序，并对测序发现的可疑碱基改变应用限制性酶切方法在无关正常人群中筛查鉴定，明确了HR基因U2HR起始密码子突变(命名为M1:2T＞C)为该家系致病突变。随后对其他4个不同种族的MUHH家系患者基因组DNA进行HR基因cDNA5UTR区测序，均在U2HR区域发现致病突变。根据HrN小鼠表型和遗传方式与MUHH患者的相似性，我们推断二者发病机制相同，并对HrN小鼠基因组DNA的Hr基因cDNA5UTR进行了测序检测，结果该小鼠Hr基因cDNA5UTRU2HR起始密码子由ATG变为GTG，证实了我们的推论。
我们构建一系列萤火虫荧光素酶和EGFP报告基因表达载体研究4个uORF对HR基因表达的调控作用，发现U1HR可以促进HR表达而U2HR则抑制HR表达，并且4个uORF之间存在相互影响；推断U2HR突变造成的HR过表达是导致MUHH患者和HrN小鼠毛发周期异常的主要原因；此外还发现U1HR和U2HR对HR表达的调控发生在转录后水平。
论文二，三例肢端畸形患者GLI3基因致病突变的鉴定
GLI3(GLIfamilyzincfinger3)基因位于人染色体7p13区域，是GLI家族成员，其编码的转录因子通过SHH-PTC-GLI信号通路调控靶基因的表达，传递器官位置发育以及极性分化的相关信息并调控细胞增殖与分化，从而在早期胚胎发育过程中发挥重要作用。
GLI3基因突变所引起的疾病表型谱变异范围较大，包括A1型轴后多指/趾、Ⅳ型轴前多指/趾、Greigcephalopolysyndactyly综合征(GCPS)、Pallister-Hall综合征(PHS)等。这些GLI3相关疾病轻重不一，或仅有肢端畸形表现，或危及生命，并且单纯凭借临床表现难以准确区分。GCPS主要累及四肢和颅面部发育，但是患者表现经常轻重不等。PHS可累及多种组织和器官，患者除多并指（趾）还可有多种内脏发育异常如下丘脑错构瘤、腭裂、肺分段异常、肛门闭锁，但肢端畸形以外的异常往往没有明显症状。此外不同疾病中GLI3基因致病突变的形式和位置有所不同，因此基因检测将有助于明确诊断。
本研究以3例有多指（趾）表现的家系/患者为研究对象，采用分子遗传学方法查找和分析患者GLI3基因致病突变。其中家系1患者具有轴后多指、轴中并多趾，我们发现其携带一个GLI3基因杂合无义突变c.2374C＞T(p.R792X)，此突变类型及位置符合GCPS突变谱特征。患者2具有典型GCPS表型，经检测发现其携带GLI3杂合错义突变c.1063G＞A(p.V355I)，符合GCPS突变谱特征，此突变未见报道。家系3患者具有轴后多指、轴前及轴中多趾及并趾，经测序发现家系中患者均携带GLI3基因的一个剪接位点附近突变c.1540+2dupT;对145名无关正常个体进行针对此突变的限制性内切酶分析，发现这些个体均未携带该突变；之后我们构建野生型和突变型GLI3Minigene转染HeLa细胞，通过RT-PCR和测序证实该突变影响了Mini-GLI3转录本的剪接，证实了该突变的GCPS致病性。
论文三，两种遗传性皮肤病的致病突变研究
第一部分，寻常型鱼鳞病及特应性皮炎患者FLG基因种族特异性突变的研究
丝聚蛋白（filaggrin，filament-aggregatingprotein）是哺乳动物表皮中的一种丝聚蛋白，在皮肤角质层分化形成过程中起重要作用。其前体——丝聚蛋白原（profilaggrin）是表皮透明角质颗粒的主要蛋白成分，在颗粒细胞分化的终末阶段被分解成多个丝聚蛋白单体，募集角蛋白形成细胞骨架。丝聚蛋白原的编码基因为filaggrin(FLG)，位于人染色体lq21区域，具有广泛的种族变异，其异常表达与多种角化异常的疾病相关。
寻常型鱼鳞病（ichthyosisvulgaris，Ⅳ，MIM146700）是一种常见的单基因遗传的角化异常疾病，患者皮肤干燥，产生白色细小皮屑，掌跖线纹过多且具有毛发角化病的临床表现。特应性皮炎（AtopicDermatitis，ATOD，MIM605803），又称特应性湿疹、遗传过敏性皮炎，是一种常见的慢性瘙痒性皮肤炎症，有强烈的遗传倾向及显著的遗传异质性。目前认为FLG基因的缺失功能突变是Ⅳ及部分ATOD的致病基础，且突变谱具有种族特异性。患者FLG基因发生无义或移码突变，导致角质形成细胞中丝聚蛋白缺乏，皮肤屏障功能缺陷而发病。
本研究对62名不同种族的Ⅳ及ATOD患者进行了FLG基因测序。发现1例印度Ⅳ患者携带杂合移码突变c.1826delC，用GeneScan方法筛查61例印度正常人样本发现均未携带该缺失突变，我们认为该突变为患者的致病突变。此外，发现1例印度Ⅳ患者FLG基因第3外显子内972bp大片段杂合缺失，随后对544例不同种族来源的正常人样本进行PCR筛查，均未发现携带该缺失突变，该突变的致病性需进行深入的分子生物学功能研究
最后，对前期工作中发现的首例黑人FLG基因突变c.9947C＞G(p.S3316X)，使用限制性内切酶分析对127例黑人患者及184例黑人正常个体进行了筛查，结果在2名非裔美国患者发现该突变（首先发现突变的患者亦为非裔美国人），其余患者和全部正常人群均不携带此突变，此结果确定了p.S3316X突变的Ⅳ致病性，并为“美国非洲裔黑人起源于非洲西部”理论提供了有力证据。
第二部分，苏格兰皮肤异色症伴中性粒细胞减少症家系C160rf57基因致病突变的鉴定
皮肤异色症伴中性粒细胞减少症(PoikilodermawithNeutropenia，PN;MIM604173)是一种常染色体隐性遗传病，主要临床表现包括皮肤异色症（色素过多或过少）、指（趾）甲严重增厚及慢性中性粒细胞减少症。Rothmund-Thomson综合征（Rothmund-Thomsonsyndrome，RTS;MIM268400）是一种常染色体显性遗传病，其多种临床表现与PN相同，临床不易鉴别诊断。三分之二RTS患者携带RECQL4(ATP-dependentDNAhelicaseQ4)基因致病突变，而PN患者却没有发现该基因突变。最新研究表明PN由C160rf57基因突变所致，但目前对C160rf57基因功能一无所知。
我们采用分子遗传学方法对—苏格兰PN待诊核心家系进行了研究。该家系共2代5人，2名患者为异卵双胞胎。对家系成员C160rf57基因测序后发现：患者为父源c.489_492de14突变和母源c.693+1G＞T突变的复合杂合子，其父母分别为这2个突变的携带者。我们的研究结果将有助于为患病家系提供可靠的遗传咨询，丰富了C160rf57基因突变谱，为PN发病机制的后续研究提供了基础。