成纤维细胞生长因子 8；FGF8

雄激素诱导的生长因子; AIGF

HGNC 批准的基因符号：FGF8

细胞遗传学定位：10q24.32 基因组坐标（GRCh38）：10:101,770,109-101,780,369（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

成纤维细胞生长因子是与 FGF 酪氨酸激酶受体相互作用以介导生长和发育的分泌蛋白。Lorenzi et al.（1995）从小鼠睾丸中分离出编码Fgf8或Aigf的cDNA。在睾丸中检测到 1.6-kb Fgf8 转录物，但在分析的其他成人组织中未检测到。在发育过程中，Fgf8 的表达仅限于胚胎第 9 天到第 13 天，这表明 Lorenzi 等人（1995）认为 Fgf8 在小鼠胚胎发生的一个离散阶段发挥作用。

Tanaka等人（1995）利用小鼠Aigf筛选胎盘基因组噬菌体文库，克隆了人AIGF。推导的 215 个氨基酸的人类蛋白与小鼠 Aigf 相同。RT-PCR 检测了人类前列腺和乳腺癌细胞系中 AIGF 的表达。

Gemel et al.（1996）指出，探针Fgf8基因至少有4个不同的第一个外显子，它们可以选择性剪接产生至少8个潜在的蛋白质，命名为Fgf8a到Fgf8h，它们的N末端不同。他们利用小鼠Fgf8g筛选人胎盘基因组DNA文库，获得了人类FGF8基因组序列，并确定其可以生成小鼠Fgf8a、Fgf8b、Fgf8e和Fgf8f对应的转录本，但不能生成其他4个小鼠的转录本。FGF8B对应于Tanaka等人（1995）报道的AIGF蛋白。预测的小鼠蛋白质与人类蛋白质具有 98% 至 100% 的同一性。

Ghosh et al.（1996）通过使用基于 EGFR Fgf8 的引物对人前列腺癌细胞系进行 RT-PCR 克隆了 FGF8A、FGF8B 和 FGF8E。推导的蛋白质分别含有 204、215 和 233 个氨基酸。所有 3 个亚型均包含预测的 23 个氨基酸信号序列，并且它们仅在成熟形式的 N 末端有所不同；它们的C端180个氨基酸是相同的。对一些成人和胎儿组织的 Northern 印迹分析仅检测到胎儿肾脏中的 FGF8 表达。RT-PCR 检测到睾丸、前列腺和肾脏（唯一检测的组织）中 FGF8 的表达。FGF8B是前列腺中的主要形式，FGF8A和FGF8B在睾丸和肾脏中均表达。FGF8B 也是正常前列腺和前列腺癌细胞系中表达的主要形式。

▼ 基因结构

Gemel等（1996）确定FGF8基因含有6个外显子，其中包括4个替代的第一外显子，跨度约6kb。

Yoshiura等人（1997）描述了人类FGF8的基因组序列，并证明了人类序列和小鼠序列之间的保守性，包括小鼠中选择性剪接的外显子。

▼ 测绘

Mattei等（1995）通过同位素原位杂交发现Fgf8基因定位于小鼠染色体19的C3-D区域。根据小鼠染色体19和人类染色体之间的同线性保守区域（Copeland et al., 1993），他们预测FGF8对应到人类染色体10q。Lorenzi et al.（1995）利用一组人类/啮齿动物体细胞杂交证明FGF8基因确实位于人类染色体10上。White et al.（1995）利用体细胞Southern印迹将FGF8定位到10q25-q26含有染色体10部分的杂交DNA。通过荧光原位杂交和遗传连锁分析，Yoshiura等人（1997）将FGF8基因定位到10q24。Payson等人（1996）利用体细胞杂交分析和荧光原位杂交将FGF8基因定位到10q24。

▼ 基因功能

Tanaka等（1995）表明AIGF以剂量依赖性方式刺激人前列腺癌细胞、小鼠成纤维细胞和乳腺癌细胞的生长。

Ghosh等人（1996）将人FGF8B转染到小鼠成纤维细胞中，发现其诱导了细长的纺锤形形态，并且在汇合时允许更高的细胞密度。此外，FGF8B转染的细胞在注射到裸鼠体内时具有强烈的致瘤性。FGF8A和FGF8E在转染细胞中发生中度转化，并且这些细胞具有中度致瘤性。

FGF8，也称为 AIGF，最初是从雄激素依赖性癌细胞系的条件培养基中分离出来的。FGF8 基因表达的时间和空间模式表明 FGF8 作为胚胎上皮因子参与原肠胚形成、大脑区域化以及四肢和面部的器官发生。FGF8 的成人表达仅限于性腺，包括睾丸和卵巢。Payson等人（1996）表明，人乳腺癌细胞系中的FGF8基因表达是由雄激素诱导的。他们表示，他们的发现将有助于理解激素反应性乳腺癌和前列腺癌的分子机制。

FGF8 刺激乳腺癌细胞的雄激素依赖性生长。对小鼠发育的研究还表明，FGF8 可能在四肢、面部和中枢神经系统的生长和模式形成中发挥重要作用（Yoshiura et al., 1997）。

Zammit et al.（2002）发现FGF8在乳腺癌和哺乳期人类乳腺中表达水平升高；在人乳中也检测到了这种物质。对其他正常组织的调查显示，FGF8在皮肤的增殖细胞以及结肠、卵巢、输卵管和子宫的上皮细胞中表达。

Yu et al.（2009）表明，活体斑马鱼胚胎中的 Fgf8 形态发生素梯度是由两个基本因素建立和维持的：单分子通过细胞外空间快速、自由地扩散远离源，以及接收细胞的库功能，受调节通过受体介导的内吞作用。通过荧光相关光谱法直接检查活体组织中的 Fgf8 单分子，高精度量化其局部迁移率和浓度，提供了证据。Yu等人（2009）通过改变靶细胞摄取Fgf8的程度，能够改变Fgf8梯度的形状。Yu等人（2009）得出的结论是，他们的结果表明，自由扩散的形态发生素可以通过简单的源-库机制在复杂的多细胞组织中建立浓度梯度。

在早期发展中的作用

描述了导致鸡胚左右不对称的分子途径，其中FGF8是右决定簇和Sonic Hedgehog（Shh; 600725）是左行列式。Meyers and Martin（1999）提出的证据表明，在小鼠中，FGF8和Sonic Hedgehog基因也是左右轴确定所必需的，但其功能与小鸡中报道的功能不同。在小鼠中，FGF8是左侧决定簇，需要Sonic Hedgehog来防止左侧决定簇在右侧表达。

左右不对称的精确规范是脊椎动物内脏器官模式化的重要过程。在小鼠胚胎发育中，左右决定中的对称性破缺过程是由腹侧结表面向左的胚胎外液流启动的。Tanaka等人（2005）表明FGF信号触发分泌直径为0.3至5微米的膜鞘物体，称为“结泡包裹”（NVPs），其携带Sonic Hedgehog和视黄酸。这些 NVP 通过液流向左输送，最终在靠近腹侧结左壁的地方碎裂。FGF受体（FGFR2；176943）抑制剂对NVP分泌和下游钙升高的影响被外源性Sonic刺猬肽或视黄酸充分逆转，这表明FGF触发的货物形态发生素的表面积累可能对于启动NVP至关重要。Tanaka et al.（2005）提出NVP流是一种形成形态发生素左右梯度的细胞外运输模式。Tanaka等人（2005）利用延时成像发现这些NVP每5到15秒向左传输一次。

Fgf8和Fgf4（164980）在原肠小鼠胚胎的原条中共表达。Sun et al.（1999）发现Fgf8 -/- 胚胎在条纹中不能表达Fgf4。其他观察结果表明 Fgf8 对于原肠胚形成至关重要，并表明通过 FGF8 和/或 FGF4 的信号传导是细胞迁移远离原条所必需的。

Streit et al.（2000）表明，FGF8 包被的珠子诱导鸡 Erni 基因（605105）的表达，从而在原肠胚形成前启动神经诱导。

脊椎动物的分割需要一个分子振荡器，即分割时钟，在前体中胚层（PSM）细胞中发挥作用，以设定节段边界形成的速度。Dubrulle et al.（2001）报道，在后PSM中表达的FGF8产生移动波前，在该水平上节段边界位置和轴向身份都被确定。此外，通过操纵鸡胚中的边界位置，他们表明Hox基因（参见142950）的表达维持在适当编号的体节中，而不是在绝对的轴向位置。这些结果表明 FGF8 确保分割过程和时空 HOX 基因激活的紧密协调。

Jung等人（1999）研究了成纤维细胞生长因子启动哺乳动物肝脏从内胚层发育的过程。表达 FGF1（131220）、FGF2（134920）和 FGF8 的心脏中胚层非常接近，导致前肠内胚层发育成肝脏。用FGF1或FGF2而非FGF8处理从小鼠胚胎中分离的前肠内胚层，足以替代心脏中胚层作为肝脏基因表达程序的诱导剂，后者是肝发生的第一步。肝源性反应仅限于内胚层组织，该组织选择性地共表达FGF受体1（136350）和4（134935）。对 FGF 及其特异性抑制剂的进一步研究表明，FGF8 有助于肝内胚层的形态发生生长。因此，不同的 FGF 信号似乎在哺乳动物器官发生过程中启动肝脏发育的不同阶段。

Dubrulle and Pourquie（2004）证明Fgf8 mRNA的转录仅限于小鼠胚胎生长的后尖。Fgf8 mRNA 在新形成的组织中逐渐降解，导致胚胎后部形成 mRNA 梯度。该 Fgf8 mRNA 梯度被翻译为 Fgf8 蛋白梯度，其与 FGF 信号下游效应器激酶 AKT（164730）的分级磷酸化相关。这种机制提供了一种有效的方法来监测 FGF 信号传导的时间，将胚胎组织的分化与胚胎的后伸长耦合起来。此外，Dubrulle and Pourquie（2004）得出结论，该机制为形态发生素梯度形成提供了一种新的模型。

Ladher et al.（2005）证明Fgf8是鸡和老鼠胚胎中耳诱导所必需的。

Neugebauer et al.（2009）提供了几条证据，表明成纤维细胞生长因子信号传导在斑马鱼和非洲爪蟾发育过程中调节不同上皮细胞的纤毛长度和功能。斑马鱼细胞中 Fgfr1（136350）的吗啡啉敲除会自主减少枯否囊泡中的纤毛长度，并扰乱胚胎左右图案化所需的定向流体流动。显性失活 Fgfr1 的表达、用 FGF 信号传导的药理学抑制剂治疗或冗余 FGF 配体 Fgf8 和 Fgf24 的遗传和吗啉减少再现了这种纤毛长度表型。Fgfr1 的敲低还导致耳囊中纤毛的束缚较短，前肾管中运动纤毛较短。在非洲爪蟾中，显性失活 fgfr1 的表达导致控制左右模式的胃腔顶板中的单纤毛较短，以及外部粘膜纤毛上皮中的多纤毛较短。Neugebauer 等人（2009）得出结论，他们的结果表明 FGF 信号在多种组织中纤毛长度的调节中具有基本且高度保守的作用。废除Fgfr1信号会下调2个纤毛发生转录因子foxj1（602291）和rfx2（142765）以及鞭毛内转运基因ift88（600595）的表达，表明FGF信号通过Fgf8/Fgf24-Fgfr1-鞭毛内转运介导纤毛长度途径。Neugebauer et al.（2009）提出，FGF 信号传导引起的发育缺陷和疾病的一部分是由于纤毛功能的丧失。

Nowak等（2011）利用荧光相关光谱和图像分析表明，泛素连接酶Cbl（165360）通过细胞内对细胞外梯度的解释来调节斑马鱼胚胎发育过程中的Fgf8信号。在斑马鱼发育过程中，Fgf8 阳性内涵体与晚期内涵体标记 Rab7（602298）和溶酶体标记 Lamp1（153330）的共定位增加，表明向降解性内涵体区室运输。显着比例的 Fgf8 阳性内体也与 Rab11（605570）共定位，Rab11（605570）是再循环内体的标志物，caveolin-1（CAV1；601047）、小凹标记和质膜标记。显性失活 Cbl 突变体的表达导致 Fgf8 内体与降解内体区室标记的共定位减少，但不改变 Fgf8 在早期和再循环内体中的存在。同样，显性失活 Cbl 的表达显着降低了 Fgfr1（原肠胚形成过程中 Fgf8 的主要受体）与 Rab7 的关联，并增加了其与 Cav1 的共定位。进一步的研究表明，显性失活 Cbl 导致靶细胞中 Fgfr 信号复合物的直接增加。Nowak et al.（2011）得出结论，内吞分选调节形态发生素梯度解释。

在肢体发育中的作用

有关该基因在肢体发育中的作用的综述，请参见 Johnson 和 Tabin（1997）。

Sun等（2000）利用Cre/loxP系统发现Fgf9（600921）和Fgf17（603725）表达的维持依赖于Shh（600725），而Fgf8表达则不依赖于Shh（600725）。Sun et al.（2000）建立了一个模型，其中在顶外胚层脊中表达的单个Fgf对于维持Shh表达不是唯一必要的，而是2个或多个顶外胚层脊（AER）Fgfs的联合活性在正反馈中发挥作用循环使用Shh来控制肢体发育。

Lewandoski等人（2000）报道，早期肢体外胚层中Fgf8失活导致肢芽大小大幅减小、Shh表达延迟、Fgf4表达失调以及特定骨骼成分发育不全或发育不全。数据表明，Fgf8 是唯一已知的正常肢体发育所必需的 AER-Fgf。

实验测定中成纤维细胞生长因子-8的表达模式和活性表明它在肢体发育中具有重要作用，但小鼠种系中Fgf8突变导致的早期胚胎致死性阻碍了对这些作用的直接评估。Moon和Capecchi（2000）发现通过条件性破坏发育中小鼠前肢的Fgf8可以绕过胚胎致死性，并发现在茎足、前足和自足的形成中需要Fgf8。顶外胚层脊（AER）中 Fgf8 的缺失改变了其他 Fgf 基因、Shh 和 Bmp2（112261）的表达。

为了确定来自顶外胚层嵴的成纤维细胞生长因子信号传导的作用，Sun等人（2002）在小鼠肢体发育的不同阶段灭活了顶外胚层嵴细胞或其前体中的Fgf4和Fgf8。Sun等人（2002）表明Fgf4和Fgf8调节新生肢芽中的细胞数量，并且是远离顶端外胚层脊的细胞存活所必需的。根据观察到的骨骼表型，Sun et al.（2002）得出结论，这些功能对于确保有足够的祖细胞形成骨骼元素以及其他肢体组织的正常补充至关重要。如果 Fgf4 和 Fgf8 活性均缺失，肢体发育就会失败。所检查的 23 只新生双基因敲除小鼠均没有后肢。相比之下，前肢包含所有 3 个肢体节段的元素，但比正常情况更短、更薄。Sun等人（2002）发现，在双纯合子中，当存在远端元件时，前肢近端元件总是缺失或严重发育不全。他们认为这些观察结果与进展区模型相矛盾，该模型一直是肢体近远端模式的流行模型。Sun等人（2002）假设肢体骨骼模式是通过基本细胞过程实现的，包括细胞分裂、细胞存活和软骨细胞祖细胞的刻板行为（例如聚集体形成）。

在一系列涉及从鸡肢芽中去除顶端外胚层脊的实验中，Dudley 等人（2002）证明，各种肢芽片段在肢体发育早期被指定为不同的域，随后的发育涉及祖细胞群体的扩张。差异化。Dudley et al.（2002）还发现，远端肢体间充质逐渐被决定，即不可逆地固定，潜在的近远端命运范围逐渐受到限制。他们的观察与Sun等人（2002）的观察相结合，驳斥了脊椎动物肢体发育的进展区模型。

颅面发育的经典模型认为，神经嵴在从神经管迁移之前已被预先图案化或预先编程以形成特定的头部结构。相比之下，最近对几种脊椎动物（包括小鼠、小鸡和斑马鱼）的研究为神经嵴种群模式的可塑性提供了证据。Trainor 等人（2002）利用鸟类胚胎中的组织转座和分子分析，通过证明构成预图案化模型基础的经典操作实验涉及局部信号中心（峡部组织者）的移植，从而协调了这些发现。来自峡部的 FGF8 信号传导改变 HOXA2（142960）表达，从而改变鳃弓模式，证明神经嵴细胞是由环境信号形成模式的。

Mariani et al.（2008）证明缺乏Fgf4（164920）、Fgf9（600921）和Fgf17（603725）的小鼠肢体具有正常的骨骼模式，表明Fgf8在顶外胚层脊成纤维细胞生长因子（AER-FGFs）中是足够的以维持正常的肢体形成。Fgf8 单独失活会导致轻微的骨骼表型；然而，当Mariani等人（2008）也去除了其他AER-FGF基因的不同组合时，他们获得了意想不到的严重程度不断增加的骨骼表型，反映了每个FGF对总AER-FGF信号的贡献。对复合突变肢芽的分析表明，除了维持细胞存活外，AER-FGF 在早期肢芽发育过程中调节近远端模式基因表达，提供了 AER-FGF 功能指定远端结构域的遗传证据，并挑战了长期存在的假设 AER-FGF 信号对于肢体模式是允许的而不是指导性的。Mariani 等人（2008）还开发了近端-远端模式的 2 信号模型来解释早期规范。

肢芽的生长是由正反馈回路中的信号驱动的，涉及Fgf基因、Sonic Hedgehog（600725）和Gremlin-1（GREM1）；603054）。精确终止这些信号对于限制肢芽大小至关重要。老鼠肢芽中的序列与小鸡肢芽中的序列不同，这促使 Verheyden 和 Sun（2008）探索替代机制。Verheyden和Sun（2008）通过分析含有正环的基因缺陷的复合突变体，提供了Fgf信号可以抑制Grem1表达的遗传证据，揭示了一种新的Fgf/Grem1抑制环。这种抑制发生在小鼠和雏鸡肢芽中，并且依赖于高 Fgf 活性。这些数据支持了一种机制，其中正 Fgf/Shh 环路驱动 FGF 信号的生长和增加，从而触发 Fgf/Grem1 抑制环路。然后，抑制环按照在老鼠或小鸡肢芽中观察到的顺序终止生长信号。Verheyden 和 Sun（2008）得出的结论是，他们的研究揭示了自我促进和自我终止回路的概念，可用于在广泛的发育和再生环境中获得适当的组织大小。Verheyden and Sun（2008）证明Fgf8对Fgf4表达的抑制依赖于Grem1而不是Sonic hedgehog。

Cooper等人（2011）观察到，在早期肢体细胞通常暴露的3种信号分子视黄酸、Fgf8和Wnt3a（606359）的组合中培养的间充质细胞保持了形成近端和远端结构的能力，尽管随着时间的流逝和不断的扩散。这强烈反对将近远侧规范与基于细胞周期的内部时钟联系起来的机制。Cooper等人（2011）得出结论，启动zeugopod和autopod规范过程的触发因素是由于视黄酸暴露的位移而停止。Rosello-Diez 等人（2011）孤立得出了类似的结论。Rosello-Diez 等人（2011）通过对完整和重组鸡肢芽进行异位移植，在胚胎干中发现了使远端肢体细胞近端化以产生完整的近远端轴的信号。在这些移植中，视黄酸诱导近端化，这被远端肢芽的成纤维细胞生长因子所抵消。这些相关行为表明，第一肢芽近远端区域化是近端和远端信号之间平衡的结果。

Nacu等人（2016）阐明了蝾螈肢体再生和多余肢体形成过程中对前部和后部组织的需求的分子基础。Nacu et al.（2016）表明，这两种组织提供肢体生长所需的互补交叉感应信号。仅由前部组织组成的胚基通常会退化而不是形成肢体，但刺猬蛋白（HH）信号的激活足以驱动前部胚基的再生完成，因为它能够维持成纤维细胞生长因子（FGF）的表达，这是关键负责芽基生长的信号活动。在仅由后部组织组成的胚基中，HH 信号传导不足以驱动再生；然而，FGF8 的异位表达和内源性 HH 信号传导就足够了。在蝾螈中，FGF8仅在前部间质中表达，其表达的维持依赖于来自后部组织的SHH（600725）信号传导。Nacu 等人（2016）得出的结论是，他们的数据识别了促进肢体再生的关键前后局部信号。

在大脑发育中的作用

Fukuchi-Shimogori and Grove（2001）提供的证据表明FGF8从端脑前部调节神经发生区域图的发育。在小鼠胚胎中使用电穿孔介导的基因转移，他们表明，增强内源性前部 FGF8 信号会向后移动区域边界，减少信号会向前移动，并引入 FGF8 的后源会引起部分区域重复，这由异位体感桶状场揭示。Fukuchi-Shimogori 和 Grove（2001）得出的结论是，他们的发现支持 FGF 信号在新皮质中指定位置识别中的作用。

Fukuchi-Shimogori 和 Grove（2003）利用子宫内微电穿孔技术操纵小鼠皮质原基的基因表达和功能，发现转录因子 Emx2（600035）在新皮质区域模式的发育中调节 Fgf8。

Storm等人（2003）研究了改变小鼠前脑中Fgf8表达水平的影响。他们检测到两种不同的反应，一种与 Fgf8 表达成比例，另一种则不成比例。后一种反应会影响细胞存活，与 Fgf8 剂量呈现出矛盾的关系。消除或增加 Fgf8 表达都会增加细胞凋亡，而减少 Fgf8 表达则会产生相反的效果。为了解释这些违反直觉的观察结果，作者提出，FGF8 依赖性细胞生存途径受到与 FGF8 浓度成比例产生的细胞内抑制剂的负调节。

Gunhaga 等人（2003）检查了诱导端脑细胞初始早期背侧特征的信号。体外和鸡胚研究表明，Wnt3A（606359）抑制腹侧端脑细胞的生成，并且是诱导神经板阶段早期背侧特征所必需的。后来，在早期神经管阶段，需要 FGF8 信号传导来明确表征背侧端脑细胞，如 EMX1（600034）表达所定义。作者强调，Wnt3A 和 FGF8 的顺序信号传导对于细胞的背部特征是必需的。

在眼睛发育中的作用

Martinez-Morales et al.（2005）证明Fgf3和Fgf8协同启动斑马鱼视网膜中的神经元分化。在鸡和斑马鱼中，Fgf8 都会触发视网膜祖细胞进行终末有丝分裂并分化为视网膜神经节细胞。

在牙齿发育中的作用

Dlx1（600029）和Dlx2（126255）参与小鼠牙列的形成，因为这些转录因子的丢失会导致上臼齿早期发育失败。Thomas et al.(2000)发现Fgf8在小鼠第一鳃弓间质上皮细胞中表达，调节Dlx2的间质表达。Fgf8 还通过需要间充质的信号通路抑制上皮细胞中 Dlx2 的表达。Bmp4（112262）在远端口腔上皮中与Ldx2共表达，通过平面信号传导调节Dlx2的表达。Thomas等人（2000）得出结论，Bmp4和Fgf8在发育小鼠的第一鳃弓中维持严格的Dlx2上皮和间质表达域。

▼ 生化特征

Olsen等人（2006）解析了FGF8B与FGFR2（176943）的\'c\'剪接亚型复合物的晶体结构，并利用表面等离子体共振表征了FGF8A和FGF8B的受体结合特异性。他们发现，与FGF8A相比，FGF8B在FGF8B的phe32（F32）和FGFR1（136350）和FGFR3（134934）的c亚型中也存在的受体Ig结构域3内的疏水沟之间建立了额外的接触，并且在FGFR4（134935）中。F32 突变为丙氨酸（F32A），使 FGF8B 对所有这些受体的亲和力降低至 FGF8A 的特征水平。对鸡胚胎和小鼠中脑外植体中 FGF8B F32A 突变体的中后脑模式分析表明，该突变功能性地将 FGF8B 转化为 FGF8A。

▼ 分子遗传学

低促性腺激素性性腺功能减退症 6 伴有或不伴有嗅觉丧失

Falardeau等（2008）采用候选基因方法，在461名无亲缘关系的特发性低促性腺激素性性腺功能减退症（IHH）先证者中筛选了FGF8基因，其中包括193例嗅觉正常患者、237例嗅觉缺失患者和21例成人发病的特发性低促性腺激素性性腺功能减退症患者（参见HH6，612702）。他们在2例家族性Kallmann综合征病例（分别为600483.0002和600483.0005）、1例家族性IHH病例（分别为600483.0004）、2例散发性IHH病例（分别为600483.0001和600483.0003）和1例成人病例中发现了FGF8基因的6个突变。 -发病IHH（600483.0006）。对携带 FGF8 突变的先证者进行了 IHH 的其他位点筛查，发现 2 名具有正常 IHH 的先证者（分别见 600483.0003 和 600483.0004）携带 FGFR1 基因的其他突变（分别见 136350.0023-136350.0025）。

Trarbach et al.（2010）通过对来自巴西的 2 名患有低促性腺激素性性腺功能减退症 6 的无关先证者（一名患有嗅觉丧失症，一名不患有嗅觉丧失症）的 FGF8 基因进行测序，鉴定出不同的杂合无义突变（R127X, 600483.0007 和 R129X, 600483.0008）。两名患者都有该病的家族史。这两种突变都对应到蛋白质的核心结构域，影响所有 4 种 FGF8 同工型，并导致大部分蛋白质缺失，预计会导致 FGF8 配体无功能。在 150 名巴西对照个体中未发现突变。

股骨和骨盆发育不良

Socha等（2021）报道了2个股骨和骨盆发育不全的家系（HYPOFP；619545）以及染色体 10q24.32 处与疾病分离的重叠重复。断点测序显示两次重复均呈串联方向，其中家族1涉及533,943 kb（chr10q24.32（103,012,761_103,546,704）x3；GRCh37），家族2涉及542,061 kb（chr10q24.32（103,001,852_103,543,913）x3；GRCh37）。重复涉及6个基因，包括BTRC（603482）、POLL（606343）、DPCD（616467）、FBXW4（608071）、FGF8和NPM3（606456）。作者指出，重复几乎与裂手/足畸形（SHFM3；246560）相关的10q24.32重复，股骨发育不全表型唯一特有的基因是FGF8。对患者成纤维细胞局部染色体结构的分析显示，FGF8 与 BTRC 邻近拓扑关联域内约 230 kb 的区域之间存在强烈的异位相互作用。患者成纤维细胞的表达分析显示，FGF8 的表达增加了 2.9 倍，BTRC 的表达增加了 2.3 倍。转基因小鼠模型的分析表明，该表型很可能是由于位置效应导致 FGF8 表达改变，而不是基因剂量效应。作者指出，重复片段中的其他基因也可能对表型有贡献。

关联待确认

Riley et al.（2007）分析了非综合征性唇裂或腭裂家族中参与成纤维细胞生长因子信号通路的12个基因，并鉴定了7个可能的致病突变，其中结构分析预测了FGFR1、FGFR2、FGFR3的功能障碍（134934）和 FGF8 基因。一名患有明显非综合征性唇腭裂的患者在 FGF8 基因中进行了从头的 asp73-to-his（D73H）替换，预计会降低 FGF8 与其同源受体的结合亲和力。Riley等人（2007）提出，FGF信号通路可能与3%至5%的非综合征性唇裂或腭裂有关。

排除研究

由于FGF8与FGFR2（176943）定位在同一染色体区域，是FGFR2的配体，并且具有与肢体和颅面异常一致的表达模式，Yoshiura等（1997）筛选了2个先前链接的Pfeiffer综合征（101600）家系。针对 10q24-q25 的标记以及大量患有颅缝早闭和肢体异常的个体进行 FGF8 编码序列突变。没有发现突变。

▼ 动物模型

Meyers et al.（1998）生成了一个携带亚等位Fgf8等位基因的小鼠品系，该等位基因可以通过Cre和Flp介导的重组转化为无效等位基因或恢复为野生型。他们发现 Fgf8 缺失等位基因的纯合性导致原肠胚形成缺陷。携带低等位基因、无效型和野生型等位基因的不同组合的胚胎表现出一系列表型，包括主要脑结构的缺失和/或畸形、心脏、后室或颅面结构的发育异常，以及普遍发育迟缓。

Watanabe et al.（2010）在心脏和咽中胚层中产生了复合Fgf8和Fgf10（602115）突变小鼠。他们发现 Fgf8 缺失扰乱了咽弓动脉（PAA）的发育。PAA 和流出道（OFT）缺陷的频率和严重程度随着 Fgf8 和 Fgf10 表达的减少而增加。Watanabe et al.（2010）得出结论，在第二心区/OFT和PAA发育过程中，中胚层FGF8和FGF10存在功能重叠，并且FGF10在心脏动脉极的形成中发挥作用。研究结果表明，这些过程的敏感性受到 FGF 水平逐渐降低的影响。

Naiche et al.（2011）表明，小鼠胚胎PSM中Fgf4和Fgf8的缺失导致大多数PSM基因表达丧失，包括循环基因、Wnt通路基因和未分化PSM标记。相比之下，新生体细胞命运的标记在整个 PSM 中扩展。Wnt 信号传导的恢复仅部分恢复了 PSM 标记，并且 PSM 过早分化仍在继续。Naiche et al.（2011）得出结论，FGF信号孤立于Wnt信号运行，以维持控制体细胞发生的波前信号，并且FGF4和FGF8是该波前活性的唯一信号介导者。

Boulet和Capecchi（2012）报道，小鼠原肠胚晚期Fgf4和Fgf8表达缺失导致胸椎和肋骨形态异常，腰椎和骶椎畸形或缺失，尾椎缺失。尾部Wnt3a和新生中胚层转录因子T（601397）的表达严重降低。参与分割的Notch（见190198）信号通路中的基因表达也受到严重影响。产生 15 至 20 个体节后，体节形成停止。这些缺陷似乎是由于未能产生足够的轴旁中胚层所致。Boulet and Capecchi（2012）提出，FGF4和FGF8是维持外胚层祖细胞群所必需的，外胚层产生中胚层，并有助于形成尾芽中的干细胞群，并且是老鼠胚胎轴向伸长所必需的。原肠胚形成后。

▼ 等位基因变异体（8个精选示例）：

.0001 促性腺激素减退症 6 不伴有嗅觉缺失

FGF8、HIS14ASN

一名 32 岁欧洲混血女性，患有正常渗透性特发性低促性腺激素性性腺功能减退症（HH6；612702），Falardeau et al.（2008）鉴定了 FGF8 基因外显子 1B 中 40C-A 颠换的杂合性，导致在蛋白质的所有 4 种亚型。患者的其他特征包括高弓腭和骨质疏松性骨折。在 180 名种族匹配的对照组中没有发现这种突变，而患者的女儿没有携带这种突变，她在 11 岁时就开始了青春期发育。

.0002 促性腺激素减退症 6 伴嗅觉缺失

FGF8、PRO26LEU

一名 28 岁欧洲混血男性，16 岁时被诊断患有性腺功能减退症，并被发现嗅觉下降，符合卡尔曼综合征（HH6；612702），Falardeau et al.（2008）鉴定了 FGF8 基因外显子 1C 中 77C-T 转变的杂合性，导致 FGF8e 和 FGF8f 亚型中存在的高度保守残基处由 pro26 替换为 leu（P26L）的蛋白质。突变的结构和体外生化分析表明功能丧失。先证者的脑部 MRI 显示部分空蝶鞍和双侧嗅球和嗅束发育不良。他的父亲携带这种突变，有嗅觉减退的历史。在他无症状的母亲或 180 名种族匹配的对照者中没有发现这种突变。

.0003 促性腺激素减退症 6 不伴有嗅觉缺失

FGF8、PHE40LEU

一名 19 岁男性，在 15.5 岁时接受青春期延迟评估，发现血清睾酮水平低下，且血清促性腺激素检测不到（HH6；612702），Falardeau et al.（2008）鉴定了 FGF8 基因外显子 1C 中 118T-C 转变的纯合性，导致 FGF8e 和 FGF8f 亚型中存在的高度保守残基处由 phe40 替换为 leu（F40L）的蛋白质。突变的结构和体外生化分析表明功能丧失；在 180 个种族匹配的对照中没有发现这种突变。该患者脑部MRI正常，也被发现为FGFR1基因Q784H（136350.0023）和D768Y（136350.0024）突变的复合杂合子。

.0004 促性腺激素减退症 6 不伴有嗅觉缺失

FGF8、LYS100GLU

一名 10 岁欧洲混血男孩，出生时患有小阴茎，血清睾酮和促性腺激素检测不到，嗅觉正常（HH6；612702），Falardeau et al.（2008）鉴定了 FGF8 基因外显子 1D 中从头 298A-G 转变的杂合性，导致所有 4 个异构体中存在的高度保守残基处发生 lys100-to-glu（K100E）取代的蛋白质。突变的结构和体外生化分析表明功能丧失。在父母或 180 名种族匹配的对照中均未发现该突变。患者及其父亲嗅觉正常，双侧听力丧失，有青春期延迟史，也被发现为FGFR1基因突变杂合子（R250Q；136350.0025）。

.0005 促性腺功能减退症 6 伴或不伴嗅觉丧失

FGF8、ARG127GLY

一名 19 岁欧洲混血女性，出生时患有唇裂和腭裂，14 岁时接受原发性闭经和乳房发育不良评估，发现嗅觉丧失和血清促性腺激素检测不到（HH6；612702），Falardeau et al.（2008）鉴定了 FGF8 基因外显子 2 中 379C-G 颠换的杂合性，导致 arg127-to-gly（R127G）在所有 4 个亚型中存在的高度保守残基处发生取代蛋白质。突变的结构和体外生化分析表明功能丧失。患者的其他特征包括身材矮小、距离过远、鼻梁扁平、指趾过度松弛、弯曲指和轻度脊柱侧凸；进一步检查显示色盲和双侧听力损失，影像学检查显示嗅球和神经正常，肾脏超声正常，骨密度非常低。先证者的母亲也携带该突变，患有正常渗透性低促性腺激素性性腺功能减退症。先证者的异卵双胞胎兄弟姐妹具有明显不同的表型：其中一名携带 R127G 突变并患有严重的卡尔曼综合征，伴有小阴茎、睾丸未降、青春期缺失和唇裂/腭裂，而另一名则不携带该突变并患有正常青春期但身材矮小。父亲为FGF8野生型，嗅觉正常，但有青春期延迟史，祖母也有青春期延迟史。在 180 个种族匹配的对照中没有发现这种突变。

.0006 重新分类 - 意义未知的变体

FGF8、THR229MET

该变体原名为 HYPOGONADOTROPIC HYPOGONADISM 6 NOT ANOSMIA（612702），已根据 Arauz 等人（2010）的研究结果重新分类。

在一名 40 岁的欧洲混血男性中，他前来评估不孕不育和性欲下降，结果发现血清促性腺激素检测不到，且性腺睾酮水平低下，Falardeau 等人（2008）鉴定了 686C-T 转变的杂合性FGF8基因的外显子3，导致C端尾部高度保守的残基处由thr229-to-met（T229M）取代。该突变的结构和体外生化分析表明该突变具有功能丧失，并且在 180 个种族匹配的对照中未发现该突变。患者的脑部 MRI、肾脏超声和骨密度正常；随后，他被诊断患有格雷夫斯病（见275000）、2型糖尿病（见125853）和高血压（见145500）。没有生殖或嗅觉缺陷的家族史。

Arauz 等人（2010）在 360 名无关的前脑无裂畸形患者中的 1 名（236100）中发现了杂合 T229M 替换。该患者患有半叶 HPE、小头畸形、腭裂、癫痫、尿崩症和严重的神经功能障碍。她的异卵双胞胎妹妹也发现了这种突变，她的智力高于平均水平，只有一颗中切牙，而且距离较近。她 1 岁时，在脑部 MRI 中发现了轻微的中线异常，伴有嗅球发育不良，但 8 岁时的后续影像学检查中没有发现中线异常的证据。母亲也携带这种突变，有轻度的视力减退和高于平均水平的智力。没有人出现低促性腺激素性性腺功能减退症或任何内分泌紊乱的迹象。基于该家族高度变异的表型，Arauz等人（2010）得出结论，HPE的发病机制中必定存在额外的遗传和/或环境因素。然而，FGF8 的缺陷可能在中线缺陷中发挥罕见的作用。

.0007 促性腺激素减退症 6 伴或不伴嗅觉丧失

FGF8、ARG127TER

一名 18 岁巴西女性，患有家族性低促性腺激素性性腺功能减退症 6 和中度小嗅觉（HH6; 612702），Trarbach et al.（2010）对FGF8基因进行了测序，并鉴定了FGF8基因中的杂合c.763C-T转换（c.763C-T, NM_033163），导致arg127-to-ter（R127X）取代位于高度保守的 FGF β-三叶核心结构域中。患有 HH6 且无嗅觉缺失症的患者的 4 名同胞也是该突变的杂合子，而在 150 名未受影响的巴西对照个体中未发现这种突变。

.0008 促性腺激素减退症 6 不伴有嗅觉缺失

FGF8、ARG129TER

一名 30 岁巴西男性，患有家族性低促性腺激素性性腺功能减退症，无嗅觉丧失（HH6; 612702），Trarbach等人（2010）对FGF8基因进行了测序，并鉴定了一个杂合的c.769C-T转换（c.769C-T, NM_033163），导致高度保守的FGF中arg129到ter（R129X）的取代β-三叶核心结构域。该患者受影响的姐妹也是该突变的杂合子，而在 150 名未受影响的巴西对照个体中未发现这种突变。