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原发性家族性颅内钙化(Primary familial brain calcification,PFBC)是一种罕见的以大脑实质发生病理性异位钙化为特点的神经系统遗传性退行性疾病。临床上具有广泛的表型谱,典型表现包括:运动障碍,认知损害,精神症状。遗传学上主要呈常染色体显性遗传,少数为散发和常染色体隐性遗传病例。已知的致病基因包括:SLC20A2、PDGFRB、PDGFB、XPR1、MYORG。本研究目的在于对所收集的PFBC家系和散发患者进行临床、遗传学及突变功能研究,以进一步明确该病的临床、遗传学特点及探索突变相关的功能机制。首先,本研究共纳入了来自中国大陆的17名PFBC患者,其中9例来自5个家系,8例为散发病例。14例头颅CT表现为显著的高密度钙化影。所有患者血生化指标正常,平均发病年龄26.8±19.5岁(7-65岁)。患者临床表现多样,6例以慢性或阵发性头晕、头痛为主要或伴发症状;4例表现为典型的发作性运动诱发性运动障碍;2例有癫痫发作表现;2例表现为头部的不自主摇动,伴或不伴双手震颤;1例为言语障碍,5例患者目前尚无任何临床不适。通过一代测序,在6例有颅内钙化表现的先证者中发现了 PFBC基因突变。4例为SLC20A2突变(c.T185C/p.L62P,c.C1703T/p.P568L,c.889delA/p.T297Pfs*21和c.C1567T/p.Q523*),1 例为PDGFB突变(c.298C>T/p.R100C),1 例为PDGFRB突变(c.2972G>A/p.R991H)。另外在PRRT2阴性的PKD患者全外显子数据中筛查钙化相关基因,发现1例携带PDGFB突变(c.T329C/p.L110P),而患者头颅CT无特殊发现。所有突变中共有5种新突变,尚有6例(46.2%)PFBC先证者无明确的遗传学病因。其次,为了进一步探索突变蛋白致病性,构建野生型和突变体质粒进行瞬时转染,通过western blot,免疫荧光,及PiT2蛋白摄磷实验等方法进行功能研究。在SLC20A2突变中,与弥散均质分布的野生型相比,突变的PiT2蛋白呈点状或团块状聚集于胞质或核周,且突变PiT2蛋白对无机磷的摄取功能显著降低,提示SLC20A2突变体造成PiT2蛋白磷转运功能障碍。同样,与野生型比较,PDGFB突变蛋白表达显著降低。野生型PDGFB蛋白呈均质状弥漫分布于胞质内,且微丝引起质膜边缘环状卷曲;而PDGFB突变蛋白表现为在细胞质内呈小点状聚集倾向,且质膜微丝呈弥散分布,卷曲受限或无卷曲功能。提示异常聚集的突变PDGFB蛋白影响细胞微丝动力,从而可能引起细胞功能活动障碍。综上,PFBC具有高度临床异质性,应重视其临床表现和神经影像学上的变异性特点;本研究在53.8%PFBC患者中检测到已知致病基因突变,并发现了 5个新突变,拓宽了疾病突变谱;细胞功能学研究表明基因突变所致的蛋白异常聚集和功能障碍,可能与位于重要功能结构域的突变及异常结构蛋白的形成有关,最终可能引起相关蛋白功能障碍或信号传导缺损。详尽的分子致病机制和未知的致病基因有待深入研究。