摘要目的鉴定1个先天性指间关节粘连家系的致病基因，体外验证致病位点并分析其功能意义。方法收集1个2017年9月就诊于上海交通大学医学院附属第九人民医院患有指间关节粘连的家系临床资料，采集其外周血并提取基因组DNA，PCR扩增NOG、FGF9、GDF5外显子区段，使用一代测序技术测定外显子区段基因突变。计算机模拟noggin-GDF5蛋白复合体空间结构。体外COS-7细胞转染5 μg空载质粒、野生型noggin质粒及V202G突变型质粒，每组设置3个复孔，实验重复3次，并以蛋白质印迹法检测noggin蛋白表达量。C2C12细胞体外同样转染上述质粒，进行成骨诱导分化，通过碱性磷酸酶染色、定量实验，并用qRT-PCR对成骨相关基因Col1α1、ALP及Runx2 mRNA进行定量分析，每组设置3个复孔，实验重复3次。采用Graphpad Prism 6软件对数据进行分析，组间比较采用非配对t检验，P<0.05表示差异有统计学意义。结果先证者(1岁男性患儿)及其母亲均患有指间关节粘连。一代测序结果显示，该家系中患者均存在NOG基因(c.605T >G p．V202G)杂合错义突变，FGF9、GDF5未测及与疾病相关的突变。计算机三维结构模拟显示该位点位于noggin蛋白α螺旋处。蛋白质印迹法结果显示突变型蛋白表达量显著低于野生型。体外成骨诱导分化显示，V202G突变型蛋白抑制成骨分化作用下降。碱性磷酸酶染色定量结果显示，空白载体组碱性磷酸酶活性为(12.3±0.8) U/L，野生型质粒组为(2.6±0.3) U/L，与空白载体组相比其碱性磷酸酶活性显著降低(t＝11.550，P<0.001)，突变型质粒组碱性磷酸酶活性为(10.8±0.3) U/L，与空白载体组相比差异无统计学意义(t＝1.830，P＝0.141)。成骨相关基因mRNA表达水平定量分析，与前述结果一致，与空白载体组相比，野生型noggin组成骨相关基因ALP、Col1α1及Runx2 mRNA表达量显著降低(t＝5.987、4.498、4.170，P＝0.004、0.011、0.014)，突变型质粒组与空白载体组相比差异无统计学意义(t＝0.433、0.177、1.159，P＝0.688、0.868、0.311)。结论NOG基因c.605T >G p．V202G为一新的关节粘连致病突变位点，该突变位点位于noggin蛋白α螺旋处，引起该蛋白表达量减少，从而引起指间关节粘连。
