全球首发!“长颈鹿医院”窥探到了牙齿“地包天”的秘密!

  牙齿“地包天”是指上前牙错位于下前牙后侧,前牙无咬合功能,上牙槽及上唇后缩,是Ⅲ类错合畸形,是比较常见的牙颌骨发育畸形之一。国内外研究调查发现,人群中Ⅲ类错合的发病率可达5%~14%。

  “地包天”不仅影响容貌,还影响口腔功能,造成咀嚼功能障碍,严重者还会导致消化不良;而更严重的是,它还可能导致身心疾患,造成患者精神上的自卑感和孤僻,甚至造成严重的心理、精神障碍。

  到底是什么原因导致了牙齿“地包天”?经过多年细致、深入研究,今年5月,东莞市儿童医院在遗传学国际权威期刊《Human Mutation》发表研究成果,宣告他们找到了导致牙齿“地包天”的根源:是人体内ERLEC1基因突变。

  这是世界范围内首次报道ERLEC1是Ⅲ类错合畸形的致病基因,是Ⅲ类错合畸形分子遗传学研究的突破性进展。此前,国内外也有学者对此进行研究,找到了与此病相关的其它4个基因。

  相比之下,东莞市儿童医院不但找到了ERLEC1基因突变,有人的表型,有细胞实验,他们还在小白鼠身上进行实验,在敲掉小白鼠的ERLEC1基因后,他们得到了牙齿“地包天”的老鼠,ERLEC1基因突变导致“地包天”证据充足。

  东莞市儿科研究所副所长、东莞市儿童遗传与感染性疾病重点实验室主任陆小梅教授表示,“人体编码蛋白的基因有2万多个,但目前已发现与人类疾病相关的基因还只有4000来个,我们东莞市儿童医院发现了其中一个。”这令他们无比欣喜——在无数把通向未知的钥匙中,他们找到了其中一把。

  看似平常最奇崛,成如容易却艰难。

  回顾来时路,陆小梅说,这一研究始于2013年前,当时口腔科医生在给一名“地包天”患者诊疗时,询问家族史得知其家人也有此类现象。她当即和口腔科合作,为这名患者和家属成员采集了血样进行检测,希望进一步探秘。

  2015年6月,温州医科大学发育生物学博士饶春宝毕业来到东莞市儿童医院,进入东莞市儿科研究所,“地包天”的研究开始加速。饶春宝博士说,这是他博士毕业参加工作后接手的第一个课题,“非常有意思的课题,创新性很好。”

  随后,陆小梅带着他和一个采集血液的护士不辞辛劳找到了患者在惠州、湛江的家,实地采集信息,结果意外发现,“他们一家子还有好多的‘地包天’,一抓一大把那种,这个也是,那个也是,最后,在一个家族24个人中,竟然发现了11个‘地包天’。”

  患者一家对此研究非常配合,他们比任何人都希望查清楚家族中“地包天”频繁出现的原因,这让陆小梅、饶春宝充满感激,“患者一家为研究做出了重要贡献”。

  采集到血液样本之后,进行全外显子测序。完成全外显子测序之后,饶春宝加班加点进行数据过滤分析以及Sanger测序验证。最终发现,同一个家族的11个“地包天”患者都存在ERLEC1基因突变,这个家系的“地包天”就是由此引发。

  这是来自广东湛江的一个大家庭。祖父和祖母生了3个儿子、2个女儿(其中1个女儿远在外地,没有参与此次研究)。参与研究的人员中,其中祖母和大儿子的ERLEC1基因有突变,但是由于磨牙脱落、龋齿等问题没法精准判断,从外观上看“地包天”表型不明显;女儿的ERLEC1基因没有突变;另外2个儿子的ERLEC1基因有突变,表现出明显的“地包天”表型。

  4个儿女慢慢长大,各自结婚成家。在孙辈中,ERLEC1基因没有突变的女儿生育的2个儿子、1个女儿都没有出现“地包天”;而3个ERLEC1基因有突变的儿子生育的子女中,10人中有9人出现了“地包天”;剩下1个孩子当时刚出生不久,尚未长牙齿,家属不愿做检测。总计这个家族中的“地包天”病例11人,6男5女。

  ERLEC1基因突变究竟只是导致这一家族“地包天”的根源,还是所有人“地包天”的病根?研究人员接下来需要更多的证据。

  “为了使我们的结论更加牢靠,我们着手采集更多的‘地包天’病例。”饶春宝说,大约在2016年,他们在东莞石龙、茶山等镇的多家幼儿园,又采集到了约90例“地包天”病例,在这90个病例中又发现了ERLEC1基因的3个突变位点。

  “至此,我们确定ERLEC1基因突变是‘地包天’的致病基因。”饶春宝说,他现在还记得当时得出这个结论后欣喜的状态。而为了进一步验证ERLEC1基因突变,他们又进行了动物实验,“地包天”小白鼠为他们的研究奉上了最确凿的证据。

  据了解,这项研究得到国际知名遗传学权威祁鸣教授的指导,还先后得到了东莞市社会科技发展基金、广东省自然科学基金的资助,目前正在争取国家自然科学基金的资助,以进一步进行深入细致的研究。他们发现,ERLEC1基因突变还可能导致另一种更严重的疾病。

  陆小梅表示,ERLEC1基因突变的发现有助于阐明“地包天”的遗传分子病理机制,进而及时将研究成果转化为临床分子学检查指导技术,建立相应的分子学检查方法,以更早地预测Ⅲ类错合畸形的颌骨发育情况,将为今后该疾病的预防及干预起到积极的推动作用。

  陆小梅所在的东莞市儿科研究所成立至今10年,已取得多项研究成果,发表SCI论文40余篇。东莞市儿童医院作为深受家长和患儿喜欢的“长颈鹿医院”,在“温暖救护,简约诊疗”背后,从临床出发的强大的科研能力,为医院高水平发展开拓了更为广阔的道路。

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