牙釉质发育不全 1E型

这种发育不全的牙釉质发育不全(AI1E) 是由编码牙釉蛋白(AMELX; 300391 )的基因突变引起的。

点位 表型 表型
MIM 编号
遗产 表型
映射键
基因/位点 基因/基因座
MIM 编号
Xp22.2 牙釉质发育不全,1E型 301200 XLD 3 AMELX 300391

▼ 说明
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釉质发育不全是牙釉质形成的遗传缺陷,显示出临床和遗传异质性。在发育不良型 AI 中,牙釉质具有正常硬度,但未发育至正常厚度。牙釉质的薄使得牙齿显得小。从放射学上看,牙釉质通常与牙本质形成对比。牙釉质的表面可以变化,呈现光滑、粗糙、凹坑或局部形式(Witkop,1988)。

▼ 临床特点
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Witkop(1957)是第一个描述人工智能不成熟形式的人。在这种形式下,两个牙列都会受到影响。在男性中,乳牙是不透明的磨玻璃白色,副牙是斑驳的黄褐色和白色。牙釉质厚度正常,适度柔软,在 X 光片上与牙本质无对比。牙齿比正常牙齿更容易碎裂和磨损,但牙釉质的损失不像低钙化形式那么快(Witkop 和 Sauk,1976 年)。由于这种形式的牙齿外观,被称为白雪皑皑(Witkop 和 Sauk,1976 年;Escobar 等人,1981 年)) 在其最明显的形式中,有时会与氟中毒混淆。这种情况已在饮用水中基本不含氟化物的地区观察到,并且在居住在该国不同地区的家庭成员中发生了 3 代(Witkop 和 Rao,1971 年)。

Rushton(1964)、Witkop(1967)和Sauk 等人(1972)指出受影响的男性和杂合女性的差异可能是基于里昂现象。受影响的男性只有一层非常薄、光滑的牙釉质,看起来几乎是同质的。雌性的牙釉质部分更厚,使牙齿具有垂直凹槽的外观。女性参与的广泛差异也与里昂假设一致。

Backman(1988)描述了来自瑞典北部一个县的 51 个家庭的釉质发育不全的临床表现。其中两个家族,家族 22 和 41,后来被发现在 AMELX 基因中有突变(见300391.0002和300391.0001, 分别)。家庭22在3代中有7个受影响的个体。所有 5 只雌性都有发育不全的 AI,但牙釉质表面差异很大:2 只是粗糙的,3 只是有凹坑的。在所有 5 颗牙齿中,有些牙齿似乎没有受到影响。被研究的 1 名男性患有 AI 发育不全,釉质薄而光滑。41家族4代共17人。5 名恒牙男性和 1 名乳牙男孩被描述为 AI 不成熟。一些携带者的女性有垂直脊的牙齿,正常和发育不良的牙釉质交替带,主要出现在前牙上。还存在斑驳的不透明白色区域,表明矿化不足。牙釉质缺损的强度和程度因牙齿而异,也因女性而异。

胡等人(2012)描述了 2 个家族分离具有特征性白雪皑皑的牙釉质表型的 X 连锁釉质发生不全症。受影响的家庭成员的牙釉质表现出微小的变化,但相对于侧牙表面,牙尖尖端和边缘脊上的牙釉质层较厚。

▼ 遗传
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Schulze 和 Lenz(1952)、Schulze(1957)和其他人指出,牙釉质发育不全的一种形式是 X 连锁的。

▼ 测绘
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在 2 个具有 X 连锁釉质发育不全的瑞典大家族(谱系 22 和 41 最初由Backman 和 Holmgren描述,1988 年)中,Lagerstrom 等人( 1989 , 1990 ) 通过证明与 DXS85 没有重组,将基因座定位到 Xp22;最大 lod 分数 = 4.45 在 theta = 0.00。

在 3 个受影响家庭中的 2 个家庭中,Aldred 等人(1992)发现了与 Xp22 标记连锁的有力证据;对于 DXS16 远端 AIH1 2 cM 的位置,使用多点连锁分析,2 个家族的组合最大 lod 得分为 7.30。然而,第三个家族显示了反对连锁的重要证据,并且强烈建议与 DXS144E 和 F9( 300746 )连锁,而没有与这些标记中的任何一个进行重组。多点连锁分析中的峰值 lod 分数在 theta = 0 处为 2.84。这被认为是将他们称为 AIH3(参见301201)的基因座置于Xq22-q28。奥尔德雷德等人(1992) 观察到在与 Xp 相关的 2 个家族中,每个家族中同性别成员的临床表现相似,而在第三个 Xq 相关家族中,每个性别的受影响成员的临床特征差异更大。

▼ 分子遗传学
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通过 Southern 印迹分析,Lagerstrom 等人(1991)证明了在具有牙釉质发育不全的低矿化形式的男性中牙釉蛋白基因( 300391.0001 )的缺失延伸超过 5 kb 。携带者女性是杂合的分子缺陷,似乎包括基因的至少 2 个外显子。通过聚合酶链反应(PCR) 分析验证了缺失的程度。在所分析的亲属的 15 名成员中建立了突变与疾病的分离。拉格斯特罗姆-费默等人(1995)指出,该家族的受影响成员的牙釉质厚度正常,但矿化程度差,因此比正常人更软。这与 9 bp 缺失患者的薄釉质发现形成对比。300391.0003)。他们展示了对比牙齿外观的照片。

金等人(2004)描述了 AMELX 信号肽编码区的2 个突变(300391.0010和300391.0011)。预计这些突变会干扰牙釉蛋白的分泌。金等人(2004)指出,由这些信号肽突变引起的常见表型是牙釉质发育不全,前牙切缘畸形。牙釉质似乎已正常矿化,并与 X 光片上的牙本质形成对比。

在 2 个家族的受影响成员中,X 连锁的釉质发育不全具有特征性的白雪皑皑的牙釉质表型,Hu 等人(2012)确定了整个 AMELX 基因和 ARHGAP6 基因部分的缺失,即土耳其家族中的替代 ARHGAP6 启动子 1c 和 1d( 300391.0012 ) 和东欧家族中的 ARHGAP6 启动子 1d 和外显子 2。通过 RT-PCR 分析,Hu 等人(2012)表明 ARHGAP6 启动子在成釉细胞中没有活性,表明它们的缺失不太可能影响土耳其家族中正在发育的牙齿。外显子 2 的缺失可能阻止了 ARHGAP6 在东欧家族中的表达。尽管 ARHGAP6 在小鼠的分泌期成釉细胞和釉质器官上皮中表达,但Hu 等人(2012)得出的结论是,表型是由 AMELX 的缺失引起的,并且 ARHGAP6 表达的丧失并没有明显改变牙釉质缺陷的严重程度。

▼ 动物模型
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巴伦等人(2010)描述了小鼠 Amelx 的釉质细胞外基质蛋白的三酪氨酰域中的 tyr64 到他的错义突变。受影响的动物有严重的牙釉质生物矿化缺陷,与发育中的牙釉质基质中缺乏全长牙釉蛋白、成釉细胞表型丧失、成釉细胞凋亡增加和多细胞团形成有关。受影响的成釉细胞表达但未能分泌全长牙釉蛋白,导致内质网/高尔基体充血。免疫组织化学分析揭示了受影响细胞中牙釉蛋白和成釉细胞的积累。Ambn 的共转染( 601259)) 和突变体 Amelx 在真核细胞系中显示出细胞内异常和增加的细胞毒性,与用野生型 Amelx、突变体 Amelx 或 Ambn 单独转染或同时转染野生型 Amelx 和 Ambn 的细胞相比。巴伦等人(2010)假设通过牙釉蛋白三酪氨基基序介导的细胞内蛋白质-蛋白质相互作用可能是支持这个 AI 例子中分子发病机制的关键机制因素。