成釉不全,IE 型; AI1E
发育不全、发育不全/发育不全、X染色体连锁1
釉质发育不全,发育不全型,牙齿呈雪盖状
成釉不完美,X染色体连锁1; AIH1
牙釉质发育不全,X染色体连锁
这种形式的牙釉质发育不全(AI1E) 是由编码牙釉蛋白的基因(AMELX; 300391) 突变引起的。
▼ 说明
釉质生成不全是牙釉质形成的遗传性缺陷,表现出临床和遗传异质性。在发育不全型 AI 中,牙釉质具有正常硬度,但未发育至正常厚度。牙釉质较薄,使牙齿显得很小。从放射线照片上看,牙釉质通常与牙本质形成鲜明对比。牙釉质的表面可能会有所不同,呈现出光滑、粗糙、凹坑或局部形状(Witkop,1988)。
▼ 临床特征
Witkop(1957) 是第一个描述人工智能的低成熟形式的人。在这种情况下,两个牙列都会受到影响。男性的乳牙呈不透明毛玻璃状白色,次生牙呈斑驳的黄棕色和白色。牙釉质厚度正常,软度适中,在 X 光检查中与牙本质没有对比。牙齿比正常牙齿更容易碎裂和磨损,但牙釉质的损失并不像低钙化牙齿那么快(Witkop 和 Sauk,1976)。由于牙齿以这种形式出现,被称为雪盖牙(Witkop 和 Sauk,1976 年;Escobar 等人,1981 年),其最明显的形式有时会与氟中毒混淆。在饮用水基本不含氟化物的地区观察到这种情况,并且在居住在该国不同地区的 3 代家庭成员中都发生过这种情况(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之间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且光滑的牙釉质,看起来几乎是均匀的。雌性的牙釉质在某些部分要厚得多,使牙齿呈现垂直凹槽的外观。女性参与程度的巨大差异也与里昂假说一致。
Backman(1988) 描述了瑞典北部一个县 51 个家庭的釉质生成不全的临床表现。其中两个家族,即家族 22 和家族 41,后来被发现在 AMELX 基因中存在突变(分别参见 300391.0002 和 300391.0001)。 22号家庭3代共7人受影响。所有 5 只雌性均患有发育不全的 AI,但牙釉质表面差异很大:2 只雌性较为粗糙,3 只则有凹坑。在所有 5 颗牙齿中,有些牙齿似乎没有受到影响。接受研究的 1 名男性患有发育不全的 AI,牙釉质薄而光滑。 41号家庭4代共17人受影响。 5 名长有恒牙的男性和 1 名长有乳牙的男孩被描述为患有低成熟 AI。一些携带者女性具有垂直的脊状牙齿,并且主要存在于前牙上的正常牙釉质和发育不全牙釉质的交替带。还存在斑驳的不透明白色区域,表明矿化不足。牙釉质缺陷的强度和程度因牙齿而异,女性之间也不同。
胡等人(2012) 描述了 2 个家族分离 X染色体连锁釉质发育不全,具有特征性的雪盖釉质表型。受影响的家庭成员的牙釉质表现出微小的变化,但相对于牙齿侧面,所有人的牙尖和边缘脊上都有较厚的牙釉质层。
▼ 遗传
Schulze and Lenz(1952)、Schulze(1957)等人指出,X染色体连锁是釉质发育不全的一种形式。
▼ 测绘
Lagerstrom 等人在 2 个大型瑞典家族(系谱 22 和 41 最初由 Backman 和 Holmgren,1988 年描述)中存在 X 染色体连锁釉质发育不全(1989, 1990) 通过证明不与 DXS85 重组,将该位点对应到 Xp22;最大 lod 分数 = 4.45,theta = 0.00。
在 3 个受影响的家庭中,有 2 个家庭中,Aldred 等人(1992) 发现了与 Xp22 标记连锁的有力证据;使用多点连锁分析,对于 DXS16 远端 2 cM 的 AIH1 位置,2 个家族的综合最大 Lod 评分为 7.30。然而,第三个家族显示了反对连锁的重要证据,并强烈建议与 DXS144E 和 F9(300746) 连锁,而没有与这些标记中的任何一个重组。多点连锁分析中的峰值 lod 得分在 theta = 0 处为 2.84。这被认为是将他们称为 AIH3(参见 301201)的基因座放置在 Xq22-q28 处。奥尔德雷德等人(1992) 观察到,在与 Xp 相关的 2 个家族中,每个家族内同性成员的临床表现相似,而在第三个 Xq 相关家族中,受影响的各性别成员的临床特征差异更大。
▼ 分子遗传学
通过 Southern blot 分析,Lagerstrom 等人(1991) 证明了患有牙釉质生成不全的低矿化形式的男性中牙釉原基因(300391.0001) 存在超过 5 kb 的缺失。女性携带者的分子缺陷是杂合的,似乎至少包含该基因的 2 个外显子。通过聚合酶链式反应(PCR)分析验证了缺失的程度。在所分析的 15 名亲属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,该家族受影响的成员具有正常厚度的牙釉质,但矿化程度较差,因此比正常情况更软。这与 9-bp 缺失患者(300391.0003) 的牙釉质薄的发现形成鲜明对比。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,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,并与射线照片上的牙本质形成鲜明对比。
Hu 等人在 2 个家族的受影响成员中分离出具有特征性雪盖釉质表型的 X染色体连锁釉质发生不全(2012) 鉴定出整个 AMELX 基因和部分 ARHGAP6 基因的缺失,即土耳其家族中的替代 ARHGAP6 启动子 1c 和 1d(300391.0012) 以及东欧家族中的 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不活跃,这表明它们的缺失不太可能影响土耳其家族牙齿的发育。外显子 2 的缺失可能阻止了东欧家族中 ARHGAP6 的表达。尽管 ARHGAP6 在小鼠的分泌期成釉细胞和釉质器官上皮细胞中表达,Hu 等人(2012) 的结论是,该表型是由 AMELX 缺失引起的,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
巴伦等人(2010) 描述了小鼠 Amelx 牙釉质细胞外基质蛋白三酪氨酰结构域中的 tyr64-to-his 错义突变。受影响的动物存在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原蛋白、成釉细胞表型丧失、成釉细胞凋亡增加以及多细胞团块的形成有关。受影响的成釉细胞表达但不能分泌全长釉原蛋白,导致内质网/高尔基体充血。免疫组织化学分析显示受影响细胞中牙釉原和成釉细胞的积累。与单独转染野生型 Amelx、突变型 Amelx 或 Ambn,或共转染野生型 Amelx 和 Ambn 的细胞相比,Ambn(601259) 和突变型 Amelx 在真核细胞系中的共转染显示出细胞内异常和细胞毒性增加。巴伦等人(2010) 假设通过牙釉蛋白三酪氨酰基序介导的细胞内蛋白质-蛋白质相互作用可能是支撑 AI 分子发病机制的关键机制因素。