2000年6月,北方中心与中国医学科学院基础医学研究所医学分子生物学国家重点实验室、天津医科大学口腔医院合作完成了遗传性乳光牙本质致病基因的鉴定研究。
遗传性乳光牙本质是一个基因突变导致2种蛋白改变,并引起人类遗传疾病的典型例证,已经引进国际学术界关注。本发现是迄今国际上报道的第2个牙致病基因。随着人类基因组工作的迅速发展,人类遗传病基因的定位克隆已经不再为西方科学界所垄断。这一发现使遗传性乳光牙的基因诊断成为可能。本研究成果已于2001年2月在《Nature Genetics》杂志上发表。《Nature Genetics》编辑部为此配发了特邀评论文章,指出:此一流文章的发表,表明定位克隆取得成功的故事已不再是西方科学界的专利了。2001年3月1日《Nature》杂志评论中国生物技术产业发展的评论文章再次引用这一工作成果,指出这标志着中国致病基因克隆鉴定工作已经进入提速阶段。
遗传性乳光牙本质(MIM125490)又称为牙本质发育不全Ⅱ型(dentinogenesis imperimperfeca type Ⅱ, DGI),是一种常染色体显性单基因遗传病,男女发病机会均等,人群发病率为1 6000~1 8000,1939年由Roberts等首次报告,其主要临床表现为患者的牙冠从棕黄色到灰色不等,釉质易剥脱,牙本质暴露后磨耗迅速,影响美观并造成咀嚼和发音障碍。DGI-Ⅱ是一种常染色体显性单基因遗传病,1982年Ball将其基因定位在4号染色体的q12-q21区域内,1995年Crosby等将基因定位在D4S2691-D4S2692之间的6.6cM的遗传距离内,1999年Aplin等构建YAC连续克隆库,把该基因所在区域限定在4q21的2cM的范围。在此区域内,有多个与骨-牙矿化相关的功能型兼位置性候选基因,如分泌型焦磷蛋白(secreted phosphoprotein1,SSP1)、牙本质基质蛋白(dentine matrix protein 1,DMP1)、骨涎蛋白(bone sialoprotein,IBSP)和牙本质涎磷蛋白(dentin sialophosphoprotein,DSPP)等,但随着SSP1、DMP1和IBSP等基因被排除与此病相关,DSPP成为最受瞩目的候选基因。DSPP有5个外显子,在牙中表达有特异性,它在分化的成牙本质中表达,在前成釉细胞中也有瞬时表达。目前通过对DSPP进行分析,发现了不同的突变位点。Zhang等报告的家系在DSPP的外显子3出现了1个无意突变(nonsense mutation),密码子由CAG→TAG,造成蛋白质合成中断。Xiao等报告的家系除了有DGI-Ⅱ外,还伴有高频耳聋,突变发生在外显子2和外显子3,使DSPP的氨基酸组成发生改变。但也有作者报告采用直接测序的方法对DSPP的全部编码序列及上游调控区域进行筛查,未找到有意义的突变。总之,DGI-Ⅱ的遗传呈现异质性,不同的家系,可