杜兴型肌营养不良症； DMD

杜氏肌营养不良症
假性肥大进行性肌营养不良症，杜氏型肌营养不良症

杜氏肌营养不良症（DMD）是由染色体 Xp21 上编码肌营养不良蛋白（DMD; 300377）的基因突变引起的。

贝克尔肌营养不良症（BMD；300376）也是由 DMD 基因突变引起的。

▼ 说明

肌营养不良蛋白相关的肌营养不良症范围从严重的杜氏肌营养不良症（DMD）到较轻的贝克肌营养不良症（BMD; 300376）。绘图和分子遗传学研究表明，两者都是编码肌营养不良蛋白（也象征着 DMD）的巨大基因突变的结果。两种形式中大约三分之二的突变是肌营养不良蛋白基因中一个或多个外显子的缺失。尽管缺失的程度和疾病的严重程度之间没有发现明显的相关性，但 DMD 缺失通常会导致移码。博兰等人（1996）对 1953 年至 1983 年间出生的 33 名男性患者进行了回顾性队列研究。DMD 诊断时的平均年龄为 4.6 岁；依赖轮椅的平均年龄为 10 岁；15% 的患者出现心肌衰竭，中位年龄为 21.5 岁；中位年龄 15 岁的患者中，分别有 21% 和 6% 出现消化道或泌尿道平滑肌功能障碍。在该队列中，死亡发生的中位年龄为 17 岁。作者评论说，DMD 的诊断年龄较早，但生存率并未改变。

▼ 临床特征

骨骼肌

杜氏肌营养不良症最显着的特征是进行性近端肌营养不良症，伴有小腿特征性假性肥大。球部（眼外）肌幸免于难，但心肌受到影响。血液中肌酸激酶水平大幅升高，肌电图显示肌病改变，肌肉活检显示肌纤维变性伴纤维化和脂肪浸润。杜氏肌营养不良症通常在 3 岁之前发病，受害者在 12 岁时就开始坐轮椅并在 20 岁时死亡。贝克尔肌营养不良症通常在 20 多岁和 30 多岁时发病，并且经常存活到相对较高的年龄。

Moser 和 Emery（1974）发现一些女性杂合子患有类似于常染色体隐性肢带型肌营养不良症的肌病（253600）。这些患者的血清肌酸激酶尤其升高。在大多数人群中，出现杂合子的频率与患有肢带型肌营养不良症的女性大致相同。

Soloway 和 Mudge（1979）指出，晚期肌营养不良症患者可能会因损伤（呕吐、腹泻、利尿剂）而出现低钾血症，而这对正常人影响不大。细胞内钾储存减少是造成这种危险情况的原因，这可能是死亡的机制。

在一名患有先天性肌病的意大利男孩中，他的父母是非近亲结婚，Prelle 等人（1992）通过免疫组织化学方法发现患者肌肉中不存在肌营养不良蛋白，并且肌营养不良蛋白基因的 5 素末端缺失。患者虽然表现出严重的智力低下，但并没有出现脑萎缩。还存在心肌病。

弗里杰里等人（1998）分析了 mdx 小鼠骨骼肌中的 AQP4 表达；免疫荧光实验显示水通道蛋白 4（AQP4; 600308）表达显着减少，表明在 DMD 膜改变中发挥关键作用。

和歌山等人（2002）分析了 6 名 DMD 患者的骨骼肌样本，通过免疫组织化学染色发现，与对照组相比，AQP4 表达显着降低，并且通过 RT-PCR 测量，AQP4 mRNA 水平显着降低。AQP4 基因的基因组分析未发现异常。作者得出结论，mRNA 减少是由于转录减少或信息降解增加所致。

野口等人（2003）对 6 名 DMD 患者的骨骼肌活检标本进行了 cDNA 微阵列分析。与免疫反应、肌节、细胞外基质蛋白以及信号传导或细胞生长相关的基因表达增加。这些基因的上调反映了营养不良的变化、肌纤维坏死、炎症和肌肉再生。与肌肉稳态和能量代谢相关的基因下调。

心肌

大部分 DMD 患者在 6 岁时就出现了心肌受累；95%的病例在生命的最后几年都存在这种情况。BMD 在 21 岁之前不会出现严重心肌病，并且很少有患者在 13 岁之前表现出任何心脏体征（Nigro 等，1983）。

米拉贝拉等人（1993）指出，据报道，6.6% 至 16.4% 的 DMD 杂合女性存在心电图异常，并且在一名携带者女性中，描述了与肌肉无力相关的严重心肌病。他们报告了 2 名携带者患有扩张型心肌病和血清 CK 升高，但没有肌肉无力的症状。两名患者的心脏活检显示许多肌纤维中缺乏肌营养不良蛋白。

平滑肌

Barohn 等人指出，在 DMD 中，胃肠道平滑肌功能受损可导致急性胃扩张和假性肠梗阻，这可能是致命的（1988）研究了 11 名 DMD 患者的胃排空情况。观察到胃排空时间明显延迟。

令人费解的是，在杜氏肌营养不良症的病程中，眼外肌（EOM）在临床上并未受到影响（Kaminski 等，1992）。库拉纳等人（1995）表明肌营养不良蛋白缺乏不会导致肌坏死或 EOM 中细胞内钙水平病理性升高。他们报告的体外实验表明，与胸肌组织相比，眼外肌本质上更能抵抗药理学升高的细胞内钙水平引起的坏死。他们认为 EOM 在 DMD 中不会受到影响，因为它们比其他横纹肌群具有更好的维持钙稳态的内在能力。这进一步表明调节肌肉中细胞内钙的水平可能对 DMD 具有潜在的治疗用途。

神经系统

轻度智力低下是 Duchenne 基因的多效性效应（Zellweger 和 Niedmereyer，1965）。正如后面所指出的，大脑中肌营养不良蛋白mRNA的发现可能与DMD患者的智力低下有关。埃默里等人（1979）寻求 DMD 的异质性作为高出生率的一种解释。受影响的男孩根据是否患有严重智力障碍进行分类。患有严重精神缺陷的人发病年龄较晚，且需要坐轮椅，肌酸激酶随年龄的下降不太明显，某些氨基酸的尿排泄量较多。Bresolin 等人在 50 名平均年龄为 11.1 岁（范围为 3.5 至 20.3 岁）的 DMD 患者中进行了研究（1994）发现 31% 的人韦克斯勒全智商（FIQ）低于 75，而根据该指数，只有 24% 的人具有适当的 IQ 水平。

布什比等人（1995）检验了抗肌营养不良蛋白突变的性质可能影响智力迟钝的发展的假设。此前，已有研究表明，删除大脑特异性启动子的删除与正常智力是相容的。布什比等人（1995）研究了 74 名患有 DMD 的男孩，其中 18% 的全量表 IQ 低于 70。作者发现启动子缺失的患者和没有启动子缺失的患者之间没有显着的 IQ 差异，也没有发现启动子长度之间存在关系。删除和满量程智商。然而，他们发现，具有远端缺失的男孩比具有近端缺失的男孩更有可能出现智力迟钝。

视网膜功能

Cibis 等人在患有 DMD 的男孩中观察到通过视网膜电图（ERG）测量的异常视网膜神经传递（1993）和皮勒斯等人（1993）。视网膜电图记录术是对闪光刺激时视网膜产生的电信号的总和的记录。在暗视测试条件下记录的暗适应 ERG 显示正常的 a 波（由光感受器产生的负极性响应），但振幅降低的杆隔离 b 波（主要源自 ON- 的正极性响应）。 DMD 患者的双极细胞）。这种类型的 ERG 异常伴有严重的 B 波抑制通常与夜盲症有关。然而，目前还没有关于患有 DMD 的男孩出现夜盲症或任何其他视力异常的报告，并且暗适应研究也正常。菲茨杰拉德等人（1994）使用长时间刺激来分离 ON（去极化双极细胞）和 OFF（超极化双极细胞）对视锥细胞主导的 ERG 的贡献，以更好地了解患有 DMD 的男孩的视网膜功能。在 11 名 DMD 男孩的 ERG 中，他们发现视杆细胞和视锥细胞产生的反应中光感受器和 ON-双极细胞水平的信号传输异常。詹森等人（1995）检查了 16 名患有 DMD/BMD 的男孩，其中 10 名 ERG 呈阴性。其中 8 名男孩的第 44 号外显子下游存在 DMD 基因缺失。所有患者均观察到正常的暗适应阈值，并且没有异常的视觉功能。因此，DMD/BMD 中的 ERG 阴性与眼部疾病无关。6 名患有 DMD/BMD 的男孩的 ERG 正常。詹森等人（1995）推测，ERG 阴性的男孩中，视网膜或神经胶质肌营养不良蛋白可能被截短或缺失。

DMD 的眼科特征包括 ERG a 波正常但 b 波减少、视力正常和视网膜形态正常。免疫细胞化学显示小鼠视网膜的 Muller 细胞和视神经的纤维星形胶质细胞中 AQP4 水通道强表达。李等人（2002）比较了野生型小鼠和不含 Aqp4 的转基因敲除小鼠的 ERG 和视网膜形态。10 个月大的空白小鼠中记录到 ERG b 波电位显着降低，而 1 个月大的小鼠中变化较小。通过光学和电子显微镜对视网膜进行形态学分析，显示视网膜超微结构没有差异。Aqp4 缺失小鼠的视网膜功能轻度受损，表明 Aqp4 在 Muller 细胞液体平衡中发挥作用。作者认为，神经系统支持细胞中 AQP4 的表达促进了附近可电兴奋细胞的神经信号转导。

科斯塔等人（2007）使用 4 种不同的颜色测试评估了 44 名杜氏肌营养不良症患者的色觉。根据肌营养不良蛋白基因缺失的区域将患者分为两组：12 名患者在外显子 30 上游缺失，32 名患者在外显子 30 下游缺失。在 DMD 患者中，47%（21/44）存在红色-绿色视觉缺陷。在 30 号外显子下游缺失的患者中，66% 存在红绿色缺陷。在外显子 30 上游缺失的患者中没有发现颜色缺陷。在对照和 DMD 患者中发现颜色阈值与年龄之间呈负相关，表明存在非进行性颜色缺陷。红绿色缺陷患者的百分比（66%）显着高于正常男性人群的预期值（小于10%）（P小于0.001）。科斯塔等人（2007）表明，该发现可能部分解释为与肌营养不良蛋白亚型 Dp260 相关的视网膜损伤。

女航母

Schade van Westrum 等人对 99 名荷兰 DMD 或 BMD 突变女性携带者进行了为期 9 年的跟踪研究（2011）发现 11 名携带者（10%）（10 名 DMD 和 1 名 BMD）符合扩张型心肌病（DCM）的标准。其中 9 名患者在随访期间出现 DCM。与没有 DCM 的突变携带者相比，这些携带者平均年龄更大，症状更严重，并且更常见高血压、劳力性呼吸困难和胸痛。研究结果表明，突变的女性携带者可能会出现进行性心脏异常，应该接受常规心脏评估，最好是通过超声心动图进行评估。

梅西埃等人（2013）回顾了 26 名 DMD 基因致病性突变女性携带者的特征，这些女性在 17 岁之前因与该疾病相关的症状而被转诊。5 人具有 Duchenne 样表型，在 15 岁之前丧失行走能力；13 人具有 Becker 样表型，肌肉无力，但 15 岁后仍能行走；8 人有运动不耐受。最初的症状包括明显的肌肉无力（88%），主要影响下肢，或运动不耐受（27%）。19% 存在心脏功能障碍，27% 存在认知障碍。认知障碍与该基因远端部分的突变有关。肌肉活检显示 83% 的人出现营养不良变化，81% 的人出现肌营养不良蛋白马赛克免疫染色。62% 的病例中 X 染色体失活模式存在偏差。梅西埃等人（2013）得出的结论是，女性携带者可能有这种疾病的明显症状。

▼ 其他特点

布劳等人（1983）认为 DMD 缺陷是未分化成肌细胞固有的。这是基于观察到每克 DMD 肌肉组织获得的存活成肌细胞数量大大减少，并且在培养物中生长的成肌细胞增殖能力下降和形态异常。通过确定成肌细胞缺陷是否是 X 连锁的来检验这一假设。韦伯斯特等人（1986）从 5 名 DMD 和 G6PD 杂合的女性身上获得了肌肉细胞（305900）。在总共 1,355 个肌肉克隆中，尽管缺陷克隆的比例有所增加，但细胞缺陷并未始终与任何个体的成肌细胞克隆中的单一 G6PD 表型分离。Hurko 等人进一步检验了 DMD 基因在骨骼肌成肌细胞中表达并限制增殖的假设（1987）从一位 DMD 和 G6PD 杂合的女性身上建立了原代肌肉培养物。克隆培养物和大量培养物均生长直至衰老，并对 G6PD 表型进行评分。在 G6PD 基因座表达 2 个不同等位基因的成肌细胞在增殖能力上没有差异，表明 Duchenne 基因的表达不会导致成肌细胞增殖能力下降。因此，布劳等人的假设（1983）被驳斥。

巴里科迪等人（1989）研究了类淋巴母细胞系的加帽现象，发现它们保留了未转化淋巴细胞中所见类型的加帽损伤（Verrill 等人，1977）。这意味着封盖损伤是 DMD 的内在细胞缺陷，而不是继发于疾病进展或活动的现象。此外，这可能表明在这种情况下存在普遍的膜疾病。

哈斯莱特等人（2002）使用表达微阵列比较了 12 名 DMD 患者和 12 名未受影响的对照患者的骨骼肌活检的个体基因表达谱。他们鉴定出 105 个基因，这些基因在未受影响的肌肉和 DMD 肌肉之间的表达水平存在显着差异。许多差异表达基因反映了组织病理学的变化；例如，免疫反应信号和细胞外基质基因在DMD肌肉中过度表达，表明炎症细胞和结缔组织的浸润。在营养不良性肌肉中，过度表达的基因明显多于表达不足的基因，其中肌营养不良蛋白表达不足，而编码肌肉结构和再生过程的其他基因则过度表达，反映了该疾病的再生性质。

斯特劳布等人（2002）发现 Duchenne 患者肌肉膜相关神经元一氧化氮合酶（NOS1; 163731）的表达受损；与 11 名年龄匹配的对照者和 17 名成年对照者相比，13 名患有 DMD 的男性的平均呼出一氧化氮显着降低。

Kleopa 等人在 16 名 DMD 患者中的 13 名的肌肉活检样本中（2006）观察到 utropin（UTRN; 128240）染色随年龄而增加，与正常成人组织中发现的相比，平均增加 11 倍。在疾病组织中，肌营养蛋白沿着肌膜的整个圆周存在，而在对照中它仅沿着血管和神经末梢存在。疾病组织中 utropin 的表达与 DMD 患者依赖轮椅的年龄呈正相关，表明 utropin 表达对 DMD 的严重程度具有改善作用。

与非 DMD 患者相比，DMD 患者在脊柱手术期间失血量增加。在 Duchenne 患者中，Labarque 等人（2008）发现与对照组相比，血小板和皮肤成纤维细胞中抗肌营养不良蛋白亚型 Dp71 和 Dp116 的表达分别降低。这些同工型的表达减少与刺激后Gs（参见例如GNAS；139320）信号传导和活性增加相关。功能研究表明，DMD 血小板对胶原蛋白的反应速度较慢，形状发生广泛变化，并且在流动条件下血小板粘附力降低。血小板膜受体正常。胶原蛋白活化的减少是由 Gs 活化和细胞骨架破坏引起的。总体而言，研究结果表明，由于肌营养不良蛋白 Dp71 功能失调，DMD 血小板具有杂乱的细胞骨架，并且还表现出 Gs 过度活跃和血小板胶原反应性降低，这可能导致手术期间出血增加。

▼ 遗传

Haldane 规则（Haldane，1935）预测，三分之一的致命性 X 连锁隐性遗传病例将是新突变的结果。Haldane（1956）进一步提出，杜氏肌营养不良症的突变率在男性中可能更高。这将导致新突变病例的比例降低。卡斯基等人（1980）得出的结论是，在他们的系列病例中，由新突变引起的病例接近理论上预期的三分之一。约纳塞斯库等人（1980）得出的结论是，通过判别函数分析核糖体蛋白质合成的测量结果，可以识别出 95% 的已证实和推定的 DMD 携带者。布赫等人（1980）使用这一措施来检验 Haldane 规则。他们发现 55 名母亲中只有 9 名（16.4%）是非携带者。当仅研究孤立病例的母亲时，23.1%（39 人中的 9 人）被归类为非携带者。他们认为男性突变率高于女性是造成这种差异的原因。

在一项对占日本已知病例三分之二的 514 名先证者的研究中，Yasuda 和 Kondo（1982）无法证明先证者母亲出生时外祖父年龄的影响。他们指出，与血友病 A 的外祖父年龄效应相关的数据是相互矛盾的，就像 DMD 的数据与 Bucher 等人的数据不一致一样（1980）。Lane 等人检查了 37 名最初“散发”DMD 病例的下一代男性同胞中受影响男孩的频率（1983）发现频率明显高于 Haldane 理论的预测（p = 0.029）。106 个家庭的临床总人口中新突变病例的估计比例为 0.127（SE = 0.111）。他们提出，孤立病例家庭的前几代中没有受影响的男性可能部分是由于男女死产和婴儿死亡的比例较高，在这项研究中，这一比例是一般人群的三倍多（请注意，至少还有另一个“Haldane 规则”（Haldane，1922）：“当两个不同动物种族的 F1 后代中，一种性别不存在、稀有或不育时，该性别就是杂合性、异配性或 XY 性别”参见 Orr（1993）的讨论。）

Danieli 和 Barbujani（1984）结合其他数据集得出结论，在意大利 135 个家庭系列中，散发病例的比例为 0.227 +/- 0.048。Barbujani 等人在对 1,885 个 DMD 家族进行的分离分析中（1990）对散发病例的估计值为 0.229，与基于突变选择平衡的预期 0.333 存在显着偏差。他们提到了之前讨论的对这一发现的可能解释，例如突变率的性别差异，并添加了一个新的解释，即由于母体生殖细胞的突变嵌合现象，同一同胞中出现多个 DMD 病例，在许多实例中记录了这种现象。

正如可能预料到的那样，出现了一份关于一名患有 DMD 的男子的报告，该男子育有 2 个孩子，一个正常的儿子和一个携带者的女儿（Thompson，1978）。

Borresen 等人通过分析一个有 2 个受影响兄弟的家庭中的 Xp21 DNA 标记（1987）证明这种突变很可能发生在祖父母的精子中。因此，除非性腺嵌合，姨妈和她们的女儿不太可能是DMD基因的携带者。

米西亚克等人（1992）研究了 3 名患有 DMD 的男孩，其中 2 名是表兄弟姐妹，第三名是远房表兄弟姐妹，所有这些男孩都有男性关系。他们证明了每个分子缺陷都不同，并推测 DMD 基因的不稳定性和转座子的可能参与。他们参考了 Zatz 等人的类似观察（1991）在 4 个巴西家庭中。维蒂洛等人（1992）在来自意大利东北部的一系列 115 名不相关的 DMD 和 BMD 患者中，没有发现 DMD 基因的肌肉启动子区域发生突变。在正常大小的肌营养不良蛋白低水平表达的3例中，启动子区域的DNA序列未显示异常。

性腺嵌合

Wood 和 McGillivray（1988）讨论了 DMD 基因座性腺嵌合的一个可能的例子，他们描述了一个家族，其中患有杜氏肌营养不良症的个体的女性祖先似乎将 3 种不同类型的 X 染色体遗传给了她的后代，如 RFLP 分析所示。作者推测，在这个个体中，突变是作为合子后缺失而出现的，导致生发嵌合。

Witkowski（1992）对那些怀疑性腺嵌合现象的病例提出了另一种解释：这样的雌性可能代表源自 2 个受精卵的嵌合体，其中一个受精卵携带突变。当然，这对于先证者的姨妈是携带者的风险具有完全不同的含义。梅利斯等人（1993）报道了一个 3 代家庭，其中 2 名兄弟姐妹患有 DMD。肌营养不良蛋白的免疫组织化学分析和DMD基因座的单倍型分析表明，携带DMD基因的X染色体从健康的外祖父遗传给了他的3个女儿，包括先证者的母亲。两种可能携带者的携带者状态的定义允许准确的遗传咨询和预防受影响男孩的出生。

Witkowski（1992）提出了一个常染色体平衡易位家族的3代谱系：携带者的儿子表现出具有正常核型的淋巴细胞和具有平衡易位的淋巴细胞。她还引用了 47,XXX 核型作为种系嵌合体的可能替代解释；在已知的同胞关系中，男孩从母亲那里获得了 X 染色体上的 3 种不同的单倍型。出乎意料的是，帕索斯-布埃诺等人（1992）观察到，在24个已证实的种系嵌合病例中，19个（79%）有近端突变，而只有5个（21%）有远端突变。

体细胞嵌合和杂合女性

Yoshioka（1981）观察到杂合雌性受影响异常严重，并提出可能涉及电离以外的因素。其中一名女性是近亲交配的产物，这表明常染色体位点的纯合性对表达进行了修饰。

伯恩等人（1986）报道了同卵双胞胎女孩，其中一个尽管女性核型正常，但具有典型的 DMD 临床特征，第二个也正常。伯恩等人（1986）提出，电离作用的差异是造成这些结果的原因。将每对双胞胎的成纤维细胞与 HPRT 缺陷的 RAG 小鼠细胞系杂交表明，在受影响的双胞胎中，母亲的 X 染色体主要是活跃的，而在正常双胞胎中，则是父亲的 X 染色体。在肌肉萎缩症不一致的女性同卵双胞胎中，理查兹等人（1990）表明双胞胎的肌营养不良蛋白都存在突变。Richards等人排除了单亲二体性和染色体异常，但基于父本和母本X染色体的甲基化差异（1990）得出结论，不均匀的电离是受影响女性疾病表达的根本机制。

卢普斯基等人（1991）指出，在男性同卵双胞胎中从未描述过 DMD 表型的不一致。卢普斯基等人（1991）描述了女性同卵双胞胎携带相同的突变，涉及 DMD 基因的外显子 42 和 43 重复。一个是明显的杂合子，而另一个是正常的。与理查兹等人的研究不同（1990）其中偏斜失活模式在相反方向上对称，一个双胞胎受到 DMD 影响而另一个正常，这种情况下的偏斜仅涉及受影响的双胞胎，而正常双胞胎则表现出随机的 X 失活模式。他们认为，该结果与 Nance（1990）提出的孪生和 X 失活模型一致，因为这些孪生可能代表了内细胞团（ICM）的不对称分裂：受影响的孪生可能是在一小部分细胞分裂时出现的。 ICM 在电离发生后分离。在这种情况下，最初的 ICM 可能会通过随机电离产生正常的双胞胎，而新分裂的细胞将经历追赶性生长并导致受影响的双胞胎。

许多 DMD 患者具有罕见的染色肌营养不良蛋白阳性纤维。可以提出体细胞嵌合的可能性，但体细胞回复/抑制是另一种可能性。事实上，肌营养不良蛋白阳性纤维被称为“回复体”。在家族性和非家族性病例中都发现了回复体。克莱因等人（1992）发现在存在缺失的患者中，回复体不会被针对缺失内的多肽序列产生的抗体染色。这些结果表明，阳性染色的纤维不是缺失患者体细胞嵌合的结果。克莱因等人（1992）得出的结论是，产生阳性染色纤维的最可能机制是第二个位点框内删除。Thanh等人（1995）使用外显子特异性单克隆抗体来确定哪些外显子被去除，以纠正单个回复肌纤维中的阅读框。他们表明，外显子 45 发生移码缺失的 DMD 患者的 15 条回复纤维通过从肌营养不良蛋白 mRNA 中额外删除外显子 44（或者可能是某些纤维中的外显子 46）来校正移码，但不是通过较大的删除。该结果与 RT-PCR 和活检中具有外显子 43/46 连接的次要肌营养不良蛋白 mRNA 测序一致。结果与回复纤维核的体细胞突变一致，体细胞突变导致肌营养不良蛋白 mRNA 中额外的外显子被去除。然而，这些数据并没有清楚地区分额外的体细胞缺失和体细胞对肌营养不良蛋白 mRNA 剪接的影响，并且这两种机制可能都在起作用。

佩纳等人（1987）报道了一个特殊的 DMD 病例，导致一名杂合单卵双胞胎女性在 28 岁时死亡。她的姐姐临床表现正常，但有一个受影响的儿子。已知有 3 代 11 名受影响的男性和 7 个不同的亲属。Glass 等人提出了一种未被检测到的同卵双胞胎事件（1992）解释了一名表现出贝克尔肌营养不良症的女性。他们得出的结论是，与 DMD 杂合子女性相比，BMD 杂合子女性表现出肌营养不良症表现的可能性较小。阿巴迪等人（1994）报道了一对女性同卵双胞胎，其为 DMD 基因缺失的杂合子，并且该疾病的临床表现不一致。淋巴细胞和皮肤成纤维细胞系的结果表明部分镜像失活，正常 X 染色体在未受影响的双胞胎中优先活跃，而母体删除的 X 染色体在受影响的双胞胎中优先活跃。

佩戈拉罗等人（1994）研究了 13 名女性肌营养不良症患者——10 名孤立病例和 3 名有 DMD 阳性家族史的男性患者。所有 13 个人的外周血 DNA 中的 X 失活模式均存在偏差。在他们的检测中提供信息的 9 例孤立病例中，8 例显示肌营养不良蛋白基因突变遗传自父系种系。只有一例显示母系遗传。佩戈拉罗等人（1994）估计，在这些病例中，抗肌营养不良蛋白基因突变的父系传递发生率高出 10 倍，与贝叶斯预测和基因突变率的差异为 30 倍。因此，他们认为新的肌营养不良蛋白基因突变、父系遗传和偏向的 X 失活之间存在某种机制上的相互作用。

谢莉等人（1986）首次观察到一名患有典型 DMD 和典型 45,XO 特纳综合征的女孩。从高分辨率条带来看，女孩的一条 X 染色体是正常的，但通过 Southern blotting 和与 Xp21 区域中的 7 个克隆探针杂交进行的 DNA 分析显示，其中 3 个探针缺失。在这种情况下，父本染色体丢失，母本X染色体在Xp21.2区域发生缺失突变。萨瑟斯等人（1989）描述了一名患有贝克尔肌营养不良症和克兰费尔特综合征的男子，他的病情比他的 3 个侄子轻得多。温和的表达可能是由于他是肌营养不良症突变杂合子。侄子们确实可能患有杜氏肌营养不良症。

Geifman-Holtzman 等人在 13 名女性的 34 次分娩中产下了 35 名孩子，这些女性都是前往肌肉萎缩症诊所就诊的男性母亲（1997）发现有6例（17%）是臀位分娩，比国家足月妊娠标准高出5倍。6例臀位婴儿中，2例为患有DMD的男性，1例为女性杂合子，1例为围产期死亡的男性，另外2例女性携带者状况不明。大多数受 DMD 影响的男性（12/14）都是以头顶位分娩。因此，作者得出结论，母亲而不是胎儿的肌肉无力是决定足月胎儿位置的重要因素。他们认为，子宫或骨盆带肌张力的细微变化可能导致 DMD 基因携带者胎儿臀先露率较高。

吉冈等人（1998）分析了 4 名杂合子、5 名无症状携带者和 32 名女性对照中的 X 失活。92% 的雄激素受体（AR; 313700）基因中的 CAG 重复是杂合的。所有有症状的携带者均表现出 70% 至 93% 的倾斜失活，而无症状携带者则表现出随机失活（50-60%）。在对照雌性中，6% 表现出大于 70% 的倾斜失活。

已报道的女性 DMD 遗传机制包括（1） DMD 突变女性携带者 X 染色体失活的倾斜模式（Azofeifa et al., 1995）；（2） X；破坏 DMD 基因的常染色体易位（Cantagrel 等，2004）；（3） X 单体，或特纳综合征，与剩余 X 染色体的 DMD 突变有关（Chelly 等，1986）；（4）携带 DMD 突变的 X 染色体母体异二体性（Quan 等，1997）。片山等人（2006）报道了一名越南 DMD 儿童的第五种机制，经基因分析证实。虽然孩子表型为女性，但核型显示为46，XY，并发现她存在AR基因突变，导致雄激素不敏感综合征（AIS；300068）。该患者的姐姐也有AR突变和AIS，但没有DMD突变。未受影响的母亲被发现是 AR 突变的杂合子，但没有 DMD 突变，表明先证者是从头突变的。片山等人（2006）得出结论，DMD 和 AR 基因中孤立突变的同时发生构成了女性 DMD 的第五种机制。

拉古伦德兰等人（2010）报道了 2 名不相关的 DMD 突变女性携带者，她们在成年后出现明显的右侧偏身萎缩以及手臂和腿部肌肉无力。MRI 显示受影响一侧的肌肉萎缩和脂肪替代，组织学研究显示肌营养不良蛋白染色减少。两者的血清肌酸激酶均升高。该老年女性患侧反射消失，无肌营养不良家族史，且淋巴细胞中 X 失活比例存在偏差。这位年轻女性的儿子受到影响，并且淋巴细胞中 X 失活正常。拉古伦德兰等人（2010）认为肌肉组织中偏向的 X 失活和体细胞嵌合的结合导致了明显的不对称表现。

▼ 细胞遗传学

格林斯坦等人（1977）在一名 16 岁女孩身上发现了 DMD，伴有 X;11 易位。母亲被认为不是携带者。Xp21 处的断裂可能导致无效突变；正常的X染色体失活了。维雷伦等人（1978）报告了 X;21 易位和 Xp21 断裂的相同情况。坎基等人（1979）在一名患有 X;3 易位并在 Xp21 处断裂的女孩中描述了类似的发现。母亲被认为是杂合子。

兹奈默等人（1993）结合了传统和分子细胞遗传学技术来研究理查兹等人首次报道的双胞胎（1990）。这对双胞胎在一条 X 染色体上的肌营养不良蛋白基因中携带约 300 kb 的缺失。从缺失内的外显子产生的独特DNA片段与双胞胎的中期染色体原位杂交，这种探针可能只与正常的X染色体杂交，而不与携带缺失的X染色体杂交。通过反向带带（R带带）和在培养物中添加5-溴脱氧尿苷来识别染色体，以区分早期和晚期复制的X染色体，分别对应于活性和非活性X染色体。实验表明，患有 DMD 的双胞胎的正常 X 染色体主要失活。Werner 和 Spiegler（1988）通过改进的高分辨率 R 带方法，在一名 8 岁男孩中发现了 Xp21.13 的缺失，该男孩智力正常，除 DMD 外没有其他疾病。他健康的母亲是杂合子缺失，导致淋巴细胞中随机 X 失活。

斋藤大原等人（2002）研究了一名患有杜氏肌营养不良症、严重智力低下、手足徐动症和眼球震颤的 16 岁患者，该患者的 X 染色体 46,Y,inv（X）（p21.2q22. 2）。他的母亲在一个等位基因上携带了这种倒位。患者的病情最初被误诊为脑瘫。由于 DMD 基因位于 Xp21.2，这是 inv（X）的一个断点，并且由于其缺陷很少与严重智力低下相关，因此该患者的其他临床特征被认为可能与相反的情况相关。 Xq22 处的断点。两个断点的分子细胞遗传学特征揭示了 3 个可能对神经肌肉和认知发育产生灾难性影响的遗传事件：Xp21.2 处 DMD 基因的部分缺失、Xq22.2 处蛋白脂质蛋白基因（PLP1; 300401）的重复，以及 RAB40AL 基因的破坏（300405）。斋藤大原等人（2002）推测 RAB40AL 的破坏是导致患者严重智力低下的原因。

特兰等人（2013）报道了一名 3 岁日本男孩，患有杜氏肌营养不良症和中度智力低下，与染色体内倒位 inv（X）（p21.2;q28）相关，涉及肌营养不良蛋白和 KUCG1（300892）基因。KUCG1 是一种长非编码 RNA，可显示大脑表达。KUCG1 的第一个外显子被剪接至肌营养不良蛋白基因的脱位部分，产生嵌合肌营养不良蛋白转录物。患者的脑部 MRI 正常。特兰等人（2013）假设 KUCG1 基因的中断可能导致该患者智力低下。然而，对另外 10 个患有 X 连锁智力低下的日本家庭的 KUCG1 基因进行测序，没有发现任何突变。

▼ 测绘

杜氏肌营养不良症与色盲或 G6PD 无关（Emery 等，1969；Zatz 等，1974）。未发现与 Xg 的关联；对于 0.10 和 0.30 的 θ，总 lod 分数分别为 -14.6 和 -2.4（Race 和 Sanger，1975）。

林登鲍姆等人（1979）发现DMD具有X-1易位，并提出DMD基因座位于Xp1106或Xp2107。许多携带 X 常染色体易位且 Xp21 带断点的女性已表现出杜氏肌营养不良症。一种解释是该基因位点位于该区域，并且正常 X 上的位点已失活。默里等人（1982）发现DMD与限制酶多态性的连接距离约为10 cM。通过对体细胞杂交体的研究，将带有多态性（lambda RC8）的克隆DNA序列分配给Xp22.3-p21。斯波沃特等人（1982）概述了怀疑 Xp21 上 DMD 基因位置的原因。

威克等人（1983）研究了由克隆 DNA 序列 RC8 定义的限制性片段长度多态性与 X 连锁鱼鳞病之间的联系。在一个信息丰富的家族中，在 9 个减数分裂中至少发现了 2 个交叉，表明 RC8 和 STS 可能相距约 25 cM。由于 STS 距离 Xg 基因座近端 15 cM，并且由于 RC8 和杜氏肌营养不良症密切相关，因此 DMD 可能距离 Xg 50 cM 或更多。沃顿等人（1984）研究了一位患有 DMD 和 X;21 易位的女性，该易位在 21p 上分裂了编码核糖体 RNA 的基因块。因此，核糖体RNA基因探针可用于识别易位位点的连接片段并克隆DMD基因座处或附近的X片段。

金斯顿等人（1983, 1984）发现 BMD 与克隆序列 L1.28（由洛杉矶第七届人类基因图谱研讨会命名为 DXS7；D = DNA，X = X 染色体，S = 片段，7 = 描绘序列）的连锁。估计该间隔约为16 cM，这也是DXS7和DMD之间的近似间隔。DXS7位于Xp11.0和Xp11.3之间。因此，这两种形式的 X 连锁肌营养不良症似乎是等位基因的，在具有 X 常染色体易位的女性中发现的严重和轻度疾病（杜氏和贝克尔，如果你愿意的话）也支持了这种可能性。与其他人的报道相反，金斯顿等人（1984）没有发现 BMD 与色盲有联系的证据；Xg 也显示没有关联。

弗兰克等人（1985）研究了一名患有 3 种 X 连锁疾病的男性患者：伴有细胞色素 b（-245）缺乏和 McLeod 红细胞表型的慢性肉芽肿病、杜氏肌营养不良症和色素性视网膜炎（参见 RP3, 300029）。Xp21 部分的非常微妙的间质缺失被证明是这种“邻近基因综合症”的假定基础。患者基因组中缺少 1 个 DNA 探针，证明这是缺失而非易位。由于该探针（称为 754）显然非常接近 DMD 并识别高频 RFLP，因此事实证明它对于 DMD 的连锁研究非常有用。这些发现表明 CGD、DMD 和 RP 的紧密聚类与单独的连锁数据不一致，这表明 McLeod 和 CGD 接近 Xg，而 DMD 和 RP 相距较远（可能至少 55 cM），并且远至彼此相距 15 厘米。Francke 等人提出了至少 4 种可能的差异解释（1985）。一种建议是，该缺失包含一个可能影响细胞膜成分的单一缺陷，并导致随后的几种疾病。

马利等人（1988）报告了 DMD 和来自包含 30 个信息减数分裂的 8 个信息家族的基因内标记之间的重组频率。没有观察到重组体。作者评论说，基因内标记与 DMD 之间的平均 θ 可能为 1% 至 2%。Grimm 等人（1989）报道了肌营养不良蛋白基因座内 DNA 片段 DXS164 的 2 个亚克隆之间的重组率为 4%，表明存在重组热点。

▼ 分子遗传学

塔弗里·吉罗等人（2009）描述了法国 DMD 基因突变数据库，其中包括 2,411 个条目，其中包括在 2,046 名男性患者和 38 名表达女性患者中发现的 2,084 个孤立突变事件。这相当于法国每百万人中 39 人被基因诊断为“肌营养不良症”的估计频率。数据库中的突变包括1,404个大缺失、215个大重复和465个小重排，其中39.8%是无义突变。大约 24% 的突变是从头发生的。研究发现，法国 BMD 的真实发生率几乎是 DMD 的一半（43%）。

在评估 DMD 突变的 624 个指示病例中，Oshima 等人（2009）报道在 238 个（38.1%）样本中检测到基因组重排。检测到缺失188例（79.0%），其中单外显子缺失31例，多外显子缺失157例。大多数缺失位于该基因的外显子 45 和 52 之间以及外显子 8 和 13 之间。在 44 例（18.5%）病例中检测到重复，其中 12 例涉及单外显子，32 例涉及多外显子。在 6 例（2.5%）病例中检测到复杂的重排。其余386例结果正常。大岛等人（2009）选择了 15 个独特的重排，其中没有一个具有共同的断点，并使用阵列 CGH 和 MLPA 分析来评估机制重排。其中 14 个缺失在断点处具有微同源性和小插入，与 DNA 损伤和修复后的非同源末端连接（NHEJ）机制一致。对 3 个复杂的基因内 DMD 基因重排的分析确定了几个可能导致基因组不稳定的特征，包括与重复序列对齐的断点、涉及茎环结构的倒位/删除、复制依赖性叉停顿和模板切换（FoSTeS），以及重复导致二次删除。

修饰基因

佩戈拉罗等人（2011）检查了 106 名 DMD 患者的 29 个基因的变异，这些基因被选为疾病严重程度的候选修饰因子。骨骼肌 mRNA 分析发现，编码骨桥蛋白的 SPP1 基因（166490）启动子中 rs28357094 的 G 等位基因对疾病进展和糖皮质激素反应具有显着影响。在常染色体显性遗传模型中，G 等位基因携带者（35% 的受试者）进展更快，握力下降 12% 至 19%。该关联在第二组 156 名患者中得到验证。

Spitali 等人对具有极端表型的 DMD 患者进行全外显子组测序，然后在 2 个孤立的 DMD 队列中进行验证研究（2020）发现 TCTEX1D1 基因（619994）中 2 个 SNP 的次要等位基因 rs1060575 和 rs3816989 与早期丧失行走能力有关。

▼ 诊断

有症状的半合子

患有 DMD 的男性的临床诊断很简单。从三岁开始出现步态困难、进行性肌病性无力伴小腿假性肥大以及血清肌酸激酶水平大幅升高，这些都有助于诊断。肌电图和肌肉活检可确诊。如果不仔细注意营养不良的组织学标志，在疾病早期进行的活检中看到的炎症变化可能会错误地提示多发性肌炎的诊断。

海克等人（1966）记录了来自高危家庭的 9 天大婴儿的 CPK（和其他酶）水平较高。根据 Dubowitz（1976）的说法，尚未有证实病例中脐带血升高的记录。此外，许多围产期因素似乎会导致 CPK 升高。马奥尼等人（1977）证明通过胎盘穿刺获得的胎儿血液中 CPK 升高，并通过证明流产胎儿骨骼肌的组织学变化验证了这是一种产前诊断方法。

达拉斯等人（1987）报道的经验表明，尽管当时存在大量的基因内和侧翼 DNA 多态性，但 DMD 的产前诊断往往仍然存在不确定性。

巴特利特等人（1988）指出，与使用 RFLP 相比，缺失图谱是一种更可靠、更容易的产前诊断和携带者检测方法。他们建议，一旦整个基因可用于筛查，大多数 DMD 男孩都会出现缺失。片山等人（1988）证明了 RFLP 在 DMD 产前诊断和携带者检测中的有用性。在引用的一些例子中，作者还使用了肌酸磷酸激酶水平。斯佩尔等人（1989）回顾了使用cDNA探针进行产前诊断和携带者检测的现状。克莱门斯等人（1991）利用人类基因组中大约 50,000-100,000 个（CA）n 基因座的存在（Tautz 和 Renz，1984）进行 DMD 和 BMD 的携带者检测和产前诊断（CA）n 基因座是所有短串联重复（STR）序列的子类。因为它们通常是多态性的，即所谓的 pSTR，所以它们可用于连接目的，并且很容易通过 PCR 进行研究。

比伯等人（1989）描述了在无法识别基因缺失且 RFLP 模棱两可的情况下，使用免疫印迹进行肌营养不良蛋白分析来诊断 DMD。埃文斯等人（1991）用于子宫胎儿肌肉活检，以评估与受影响同胞具有相同 X 染色体的男性胎儿的肌营养不良蛋白。埃文斯等人（1993）使用相同的程序来评估在高龄产妇进行羊膜穿刺术时发现的女性胎儿携带从头 X;1 易位，断点位于 Xp21。妊娠 20 周时的子宫肌肉活检显示肌营养不良蛋白正常，婴儿出生时血清肌酸激酶也正常。对可能需要通过胎儿肌肉活检检测肌营养不良蛋白的情况进行了审查。桑乔等人（1993）证明，当传统的 DNA 分析无法为 DMD 的产前和产后诊断提供信息时，可以通过用含有 MYOD 的逆转录病毒载体感染细胞，在培养的皮肤成纤维细胞、羊水细胞或绒毛膜绒毛细胞中诱导肌生成（159970），调节肌生成的基因。对 MYOD 转化的肌肉细胞中肌营养不良蛋白进行免疫细胞化学分析是证明肌营养不良蛋白缺陷的有效方法。

Beggs 和 Kunkel（1990）提出了一个流程图，说明了 DMD 或 BMD 的分子诊断程序。对于临床特征、CPK 水平和肌肉活检一致的男性，他们建议首先进行肌营养不良蛋白的蛋白质印迹检测。如果这是正常的，则应检查患者是否有其他神经肌肉疾病。如果肌营养不良蛋白的大小减少或增加，无论肌营养不良蛋白的量是否减少，都应怀疑 BMD。如果肌营养不良蛋白缺失，则应怀疑 DMD。此后，应进行 PCR 检测和 Southern blot 分析，寻找缺失/重复。这些程序可检测到约 65% 的患者，而 Southern 印迹可通过区分超过 90% 的病例中的框内突变和移码突变来预测严重程度。如果没有发现删除或重复，则有必要诉诸基于 RFLP 的连锁研究，不幸的是，这是费力且耗时的。一旦做出诊断，该信息可用于携带者检测和产前诊断。对于有肌营养不良症症状的女性，可以使用免疫组织化学检测肌肉中的肌营养不良蛋白，显示肌营养不良蛋白的斑片状缺失，当发现异常时，可以进行相同的 PCR、Southern 印迹和连锁研究程序。如果免疫组织化学正常，则可以对女性进行其他神经肌肉疾病的研究（异常表明明显的携带者状态。）Beggs 和 Kunkel（1990）提供了有用的说明性病例史以及假设病例，其中在筛查计划中发现新生男性 CPK 升高，但体检正常且家庭呈阴性历史。如果蛋白质印迹显示肌肉中不存在可检测到的肌营养不良蛋白，并且 PCR 分析检测到缺失并经南方印迹证实，则他的母亲可能携带该缺失或正常。即使正常，也可以为她提供产前诊断，因为她很可能是种系嵌合体。当诊断可以帮助父母计划其他怀孕时，这种诊断 DMD 的筛查计划的有用性值得考虑。

克里斯蒂安森等人（1994）使用引物延伸预扩增（PEP）生成足够的模板以使用 PCR 进行多次后续 DNA 分析，从而扩大单细胞遗传诊断的范围和容量。他们报告了对单细胞 5 个常见缺失的肌营养不良蛋白外显子的同步分析。在针对单个羊膜细胞、绒毛膜绒毛细胞和卵裂球的 PEP 反应中，93% 获得了成功结果，对受影响男性的单个淋巴母细胞进行盲法分析，诊断准确率达到 93%。他们建议，通过从同一卵裂球进行重复多位点分析的能力，可以实现未受影响的雄性胚胎的移植并提高诊断可靠性。

帕森斯等人（1996）讨论了新生儿筛查后向父母披露杜氏肌营养不良症诊断结果的程序。威尔士于 1990 年引入新生儿 DMD 筛查。虽然新生儿期 DMD 筛查仍在评估中，但初步证据表明，通过实施严格的披露和支持协议，可以避免在症状前披露此类信息所带来的过度创伤。。从筛查到诊断的每个阶段都应促进父母的选择，并应向父母提供最大程度的公正信息，作为他们做出决定的依据。家人不应因可能造成的额外压力而延迟获得结果。与初级卫生保健团队和儿科医生的会面促进了对该家庭的持续支持。

杂合子

玫瑰等人（1977）得出结论，乳酸脱氢酶的同工酶 5 与肌酸磷酸激酶一样是载体状态的敏感指标。事实上，一些 CPK 正常的女性携带者被鉴定出患有 LDH-5。通过结合 2 种酶测定和广泛的谱系筛选，他们发现 30 名母亲中有 28 名可能是杂合子。这种高比例的携带者与男性比女性更高的突变率一致，Lesch-Nyhan 综合征（308000）和血友病（306700）的数据也表明了这一结论。血红素结合蛋白（142290）在某些 DMD 携带者中升高。珀西等人（1981）发现血红素结合蛋白与肌酸激酶结合使用可以改善携带者的识别。佐藤等人（1978）提出了红细胞膜和肌肉膜都参与其中的证据。贝克曼等人（1978）指出携带者女性血浆CPK诊断最好在新生儿或婴儿期进行。他们建议对所有婴儿进行筛查。

尽管用与抗肌营养不良蛋白基因互补的探针进行 DNA 分析可以澄清至少三分之二的孤立成年男性患者的诊断，但当单独的基因剂量不够可靠时，这种方法在女性患者中会因杂合性分子缺失的混淆而受挫。。脉冲场凝胶电泳可以检测这些患者中肌营养不良蛋白基因的异常大小片段，并且对肌营养不良蛋白本身的分析可能会有所帮助。

坦戈拉等人（1989）表明，接触 L-α-溶血磷脂酰胆碱后，红细胞形成棘状细胞（棘细胞）的趋势增加，可用作检测 DMD 携带者的方法。

随着肌肉活检肌营养不良蛋白分析在分子诊断中的应用不断增加，许多以前没有任何神经肌肉疾病家族史的女性肌病患者被发现在肌肉活检中具有马赛克肌营养不良蛋白免疫染色模式（Minetti et al., 1991）。这些患者通常被诊断为肢带型肌营养不良症（推测为常染色体隐性遗传），然后通过肌营养不良蛋白检测重新分类为女性肌营养不良症患者（Arikawa 等，1991）。在一项针对女性肌病患者的 505 例肌肉活检的大型后续研究中，Hoffman 等人（1992）发现，在肌营养不良蛋白免疫荧光检测中，大约 10% 患有高 CK 血症、肌肉活检显示为肌病型且无 DMD 家族史的女性可以被识别为 DMD 携带者。据推测，此类女性肌营养不良症患者是杂合携带者，其携带正常肌营养不良蛋白基因的 X 染色体优先失活。例如，在 2 组不一致的同卵双胞胎中就证明了这种情况（Bonilla 等，1990；Richards 等，1990）。

然而，马赛克染色模式仅在血液中肌酸激酶水平升高的杂合子女性中检测到。对没有缺失或肌酸激酶升高的无症状女性的诊断仍然是一个问题。在一项对来自 DMD 潜在杂合子（同时也是 G6PD 同工酶杂合子）的克隆生肌细胞培养物的研究中，Hurko 等人（1989）发现只有那些表达 G6PD-A 同工酶的生肌集落也表达肌营养不良蛋白。他建议，肌营养不良蛋白表达的体细胞测试可能有助于模糊情况下的遗传携带者测试。

胡格瓦德等人（2005）检查了 50 名明确的 DMD 和 BMD 携带者的骨骼肌活组织检查，其中包括 22 名表现性携带者、5 名患有劳累依赖性肌痛或痉挛的携带者和 23 名非表现性携带者。尽管 42% 的活检显示非特异性异常，但未发现组织病理学变化与肌无力、扩张型心肌病、血清肌酸激酶活性、肌营养不良蛋白异常或年龄之间存在关联。例如，5名患有心肌病的携带者没有肌营养不良蛋白异常，而6名非表现性携带者有异常的免疫组织化学肌营养不良蛋白模式。

家庭内部的变异性

西弗林格等人（2004）研究了来自具有不同 DMD 临床病程的两兄弟的非常罕见的病例的骨骼肌活检表达谱之间的差异。对两兄弟发育过程中重要参数的比较表明，哥哥比弟弟更容易受到肌肉无力的影响。弟弟比哥哥早9个月会坐，早22个月会走路。哥哥在 9 岁时就坐上了轮椅，而弟弟预计不会在同龄时依赖轮椅。此外，大男孩还有智力障碍。虽然没有检测到 DMD 基因的缺失或点突变，但两兄弟的阴性免疫荧光支持肌营养不良症的诊断，并为受影响较小的弟弟提出了补偿机制。西弗林格等人（2004）比较了两兄弟骨骼肌的转录组，以确定可能导致较温和表型的过度表达转录本。研究发现，与受影响较严重的男孩相比，受影响较轻的患者中有 6 个基因过度表达 3 至 20 倍；酪蛋白激酶 1（600505）的表达稍高。肌球蛋白轻链多肽 2（MYL2；160781）是肌纤维再生最敏感的标志物之一，其上调表现较温和。这些研究的目的是确定可用于治疗杜氏肌营养不良症的修饰剂。

▼ 临床管理

DMD 的治疗主要是对症治疗：提供行走辅助装置、预防脊柱侧弯和呼吸厕所。戈尔岑等人（1995）报道了对 32 名平均年龄为 6.1 岁的杜氏肌营养不良症患者进行早期松解脊柱肌肉、切除阔筋膜张肌和延长跟腱的疗效，以安全地预防严重挛缩和痉挛。延缓脊柱侧凸的进展。

Zatz 等人在一个有 9 例 DMD 病例的亲属中（1981）观察到一个男孩受到了异常轻微的影响，可能是因为生长激素缺乏的巧合。根据这一观察（Zatz 和 Betti，1986），Zatz 等人（1986）在一位患有 DMD 的同卵双胞胎中使用了生长激素抑制剂马吲哚（mazindol）。另一个双胞胎接受了安慰剂。一年后，“密码被打破”，接受安慰剂治疗的双胞胎被发现比他接受马吲哚治疗的兄弟更糟糕，后者的“病情几乎得到了控制”。

Mendell 等人通过一项为期 6 个月的试验研究（1989）得出结论，泼尼松可以改善 DMD 患者的力量和功能。改善的机制尚不清楚，也不清楚是否需要长期使用皮质类固醇治疗，尽管它们有副作用。

研究表明，营养不良性肌肉中的钙蛋白酶（114220）活性与肌肉坏死之间存在相关性，但尚未测试钙蛋白酶激活是否先于细胞死亡或细胞死亡的结果。Spencer 和 Mellgren（2002）假设钙蛋白酶可能在营养不良性肌肉的坏死过程中发挥积极作用，并且钙蛋白酶的抑制可能为 DMD 的治疗提供一种治疗选择。

马利克等人（2010）发现，10 名因抗肌营养不良蛋白基因终止密码子突变而患有 DMD 的男孩，在接受静脉输注庆大霉素 14 天治疗后，血清肌酸激酶水平与基线水平相比下降了 50%。相比之下，这种治疗对 8 名患有移码突变的男孩没有效果。在接受 6 个月治疗的 12 名患者中，6 名患者在连续骨骼肌活检中显示肌营养不良蛋白水平增加，其中 3 名患者的肌营养不良蛋白水平增加至潜在治疗范围（肌营养不良蛋白水平增加 300% 或更多）。在研究期间，这些患者的平均肌肉规模没有下降，一些患者甚至用力肺活量略有增加，表明临床获益。只有 1 名患者对新表位产生了 T 细胞免疫反应。研究结果表明庆大霉素超过 6 个月的长期给药是可以安全实现的，并支持庆大霉素可以诱导 DMD 终止密码子通读的概念。

基因治疗

注射到 DMD 患者肌肉中的供体成肌细胞理论上可以与宿主肌纤维融合，从而贡献其细胞核，从而有可能取代缺陷的基因产物。门德尔等人（1995）将未受影响的父亲或兄弟捐赠的肌肉细胞每月注射一次，持续 6 个月，注射到 12 名患有 DMD 的男孩每人一只手臂的肱二头肌中。尽管1名患者在成肌细胞移植后10.3%的肌纤维表达供体来源的肌营养不良蛋白，另外3名患者的供体肌营养不良蛋白水平较低，但注射成肌细胞的手臂和对照组之间的肌肉力量没有显着差异。

范·德特科姆等人（2001）探索了一种基因疗法，旨在通过定向调节肌营养不良蛋白前体 mRNA 剪接来恢复 DMD 患者肌肉细胞的阅读框架。考虑到外显子 45 是 DMD 中最常删除的单个外显子，而外显子（45+46）删除仅导致轻度形式的 BMD，作者设计了一种基于反义的系统来诱导外显子 46 从培养的肌管的转录物中跳跃。小鼠和人类起源。在来自 2 名携带外显子 45 缺失的不相关 DMD 患者的肌管培养物中，约 15% mRNA 中诱导的外显子 46 跳跃导致至少 75% 的肌管中正确定位的肌营养不良蛋白数量正常。作者推测，这种策略可能不仅适用于超过 65% 的 DMD 突变，还适用于许多其他遗传疾病。

Aartsma-Rus 等人（2003）将反义拯救方法（van Deutekom et al., 2001）的应用扩展到来自 6 名携带不同缺失和无义突变的 DMD 患者的培养肌肉细胞。在每种情况下，都会诱导目标外显子的特异性跳跃，从而恢复超过 75% 的细胞中抗肌营养不良蛋白的合成。转染后 16 小时即可检测到该蛋白质，并在 2 天内在膜上增加至显着水平，并维持至少一周。肌营养不良蛋白-糖蛋白复合物中 4 种相关蛋白的膜表达恢复进一步表明其正常功能。

哈珀等人（2002）对肌营养不良蛋白结构域进行了详细的功能分析，结果表明可以以各种组合删除该蛋白质的多个区域，以产生功能强大的迷你和微型肌营养不良蛋白。对转基因 mdx 小鼠（DMD 模型）的研究表明，其中一些截短的肌营养不良蛋白可以预防营养不良的多种功能特征。表达最小抗肌营养不良蛋白的肌肉受到充分保护，免受肌肉活动造成的损伤，并且在形态上与正常肌肉没有不同。此外，将携带微肌营养不良蛋白的腺相关病毒注射到免疫功能正常的 mdx 小鼠的营养不良肌肉中，导致该疾病的组织病理学特征发生显着逆转。哈珀等人（2002）得出的结论是，使用微肌营养不良蛋白进行基因治疗可以预防和逆转营养不良病理学。

为了满足对能够抑制过早终止的药物的需求，Welch 等人（2007）鉴定出 PTC124，这是一种化学实体，可选择性诱导核糖体通读过早而非正常的终止密码子。PTC124 是一种与氟苯和苯甲酸环连接的 284.24-Da、非手性 1,2,4-恶二唑。使用含无义报告基因优化的 PTC124 活性，促进人类和表达肌营养不良蛋白无义等位基因的 mdx 小鼠原代肌肉细胞中肌营养不良蛋白的产生，并在药物暴露 2 至 8 周内恢复 mdx 小鼠的横纹肌功能。当血浆暴露量大大超过无义抑制所需的暴露量时，PTC124 在动物中具有良好的耐受性。PTC124 对提前终止密码子的选择性、其良好表征的活性特征、口服生物利用度和药理学特性表明，该药物可能具有广泛的临床潜力，可用于治疗一大类治疗选择有限或没有治疗选择的遗传性疾病。截至报告发布时，治疗囊性纤维化（219700）和 DMD 的临床试验已经启动。

高达 50% 的杜氏肌营养不良症患者表现出罕见的肌营养不良蛋白阳性纤维（回复纤维），这是由外显子延伸的自发、克隆、帧恢复跳跃引起的（Aartsma-Rus 等，2004）。这一发现促使人们研究利用反义技术将 DMD 转化为其框内对应物贝克尔肌营养不良症的潜力。由于反义寡核苷酸能够通过在剪接过程中阻断外显子的包含来特异性跳过外显子，因此可以纠正 DMD 转录本的阅读框，产生内部截短的肌营养不良蛋白，例如与贝克尔肌营养不良症相关的肌营养不良蛋白。Aartsma-Rus 等人（2003）在 DMD 患者的培养细胞中表明，外显子内反义寡核苷酸 PRO051 可有效诱导特定的外显子 51 跳跃。根据 Leiden 数据库中 DMD 患者的突变频率（Aartsma-Rus 等，2006），van Deutekom 等人（2007）得出的结论是，PRO051 可能会纠正 16% 的该疾病患者的阅读框架。van Deutekom 等人发现反义化合物在纠正 DMD 基因的开放解读码组并从而恢复体外和动物模型体内肌营养不良蛋白表达方面的有效性（2007）测试肌肉注射 PRO051 对患有这种疾病的患者的效果。选择了 4 名在体外对 PRO051 具有阳性外显子跳跃反应的患者进行治疗。在胫骨前肌中进行单次注射，并在 28 天后进行活检。发现每位患者 64% 至 97% 的肌纤维中显示出外显子 51 和肌膜肌营养不良蛋白的特异性跳跃。总蛋白提取物中肌营养不良蛋白的量为对照样本中发现的肌营养不良蛋白的量的3%至12%，并且肌营养不良蛋白与层粘连蛋白α-2的数量比为对照样本的17%至35%（156225）。Hoffman（2007）回顾了这种方法对于个性化分子医学形式的潜力。

罗迪诺-克拉帕克等人（2007）对 DMD 基因治疗的研究现状进行了回顾。

门德尔等人（2010）报道了将功能性肌营养不良蛋白转基因递送至 6 名杜氏肌营养不良症患者的骨骼肌。治疗后检测到肌营养不良蛋白特异性 T 细胞，即使在骨骼肌中未观察到功能蛋白时，也提供了转基因表达的证据。在载体治疗前，2 名患者意外检测到循环抗肌萎缩蛋白特异性 T 细胞。回复性肌营养不良蛋白纤维在自发框内剪接后表达来自删除的内源基因的功能性截短肌营养不良蛋白，含有自身反应性T细胞靶向的表位。门德尔等人（2010）警告说，在设计和监测该疾病的实验疗法时，应考虑 T 细胞对自身和非自身肌营养不良蛋白表位的免疫潜力。

▼ 群体遗传学

Nigro 等人在意大利南部坎帕尼亚地区进行了一项为期 12 年的前瞻性研究（1983）发现每 100,000 名男性活产婴儿中 DMD 的发病率为 21.7 例，BMD 的发病率为每 100,000 例 3.2 例。后者可能会被低估，因为其严重程度较轻，但肯定不足以解释 DMD 发病率的七分之一。DMD患者中，38.5%为家族性；BMD 病例的 50%。

威廉姆斯等人（1983）分析了 244 个多伦多 DMD 血统。安大略省 DMD 发病率估计为每百万男新生儿 292 例。散发病例的比例为三分之一，表明男性和女性的突变率相同。发现了导致 CPK 测量结果家族相似性的多因素因素（H = 0.379）。他们举例说明了计算机程序 COUNSEL 在遗传咨询中的应用，该程序考虑了 CPK 中的多因素成分。

莫斯塔乔洛等人（1987）提供了贝克尔型和杜氏型肌营养不良症的发病率和患病率的人口数据以及每种肌营养不良症的估计突变率。Muller和Grimm（1986）指出，利用X染色体RFLP建立3代DMD家族的DNA单倍型，可以根据遗传了外祖父X染色体的DMD患者比例，计算出男性和女性突变率的比值。 -染色体。在荷兰，van Essen 等人（1992）估计出生时 DMD 患病率为 1:4,215 男性活产儿。1983 年 1 月 1 日男性人群的患病率估计为 1:18,496。提供了先前数据的广泛列表。Roddie 和 Bundey（1992）观察到，在英国西米德兰兹地区，DMD 在亚洲印第安人中的发病率是预期的两倍，而在巴基斯坦人中的发病率则低于预期。虽然指趾很小，但无法用确定偏差来解释，并被认为是真实的。他们认为，印度人 DMD 发病率高的一个可能机制是野生型基因中存在易于突变的重复元件。

肖姆拉特等人（1994）表明，在患有杜兴氏肌营养不良症或贝克尔肌营养不良症的以色列患者中，DMD 基因缺失所占的病例比例比欧洲和北美人群中的比例要小得多。以色列人的这一比例为 37%，而其他人群的比例为 55% 至 65%。他们指出，有报告表明，在日本和中国等一些亚洲人群中，突变型肌营养不良蛋白等位基因的缺失比例也低于西方国家。他们发现缺失的大小与疾病的严重程度之间没有相关性。所有引起移码的缺失都会导致 DMD 表型。

奥尼古特等人（2000）比较了 4 个人群的 DMD 基因缺失模式：土耳其人、欧洲人、北印度人和印度各地的印度人。统计测试揭示了小缺失比例的差异。相比之下，4个群体中常见的缺失断点的分布和特定缺失的频率没有显着差异。这些变异强烈表明内含子中存在序列差异，并且这些差异与群体之间的遗传距离一致。这些相似之处表明一些内含子序列是保守的，并且这些序列将触发重复的删除。

▼ 动物模型

威尔曼等人（2009）回顾了杜氏肌营养不良症的哺乳动物模型，重点是在临床前阶段测试治疗方案最有效的模型。审查包括小鼠、犬科动物和猫科动物模型。mdx 小鼠被推荐作为临床前测试的首选模型，而犬模型则用于良好控制的实验环境。

小鼠型号

Krahn 和 Anderson（1994）研究了肌营养不良症的 mdx 小鼠模型，结果表明合成代谢类固醇治疗会增加肌纤维损伤。

曼等人（2001）报道了杜氏肌营养不良症的一种潜在治疗方法，作为通过细胞或基因替换将功能性肌营养不良蛋白引入营养不良组织的替代方法：使用 2-prime-O-甲基反义寡核糖核苷酸来修改肌营养不良蛋白预加工的加工。 -DMD mdx 小鼠模型中的 mRNA。通过靶向反义寡核糖核苷酸来阻断参与正常肌营养不良蛋白前体 mRNA 剪接的基序，他们诱导了外显子 23 的切除和 mdx 无义突变，而不破坏阅读框。免疫组织化学染色证明，在肌内递送反义寡核糖核苷酸-脂质体复合物后，mdx 小鼠中肌营养不良蛋白和γ-肌聚糖的合成和正确的肌膜下定位。他们建议，这种方法应该通过修改营养不良基因转录本来降低DMD的严重程度，从而将其翻译成临床表达较温和的贝克尔肌营养不良蛋白样蛋白。

Chamberlain（2002）回顾了在肌营养不良症小鼠模型中与基因治疗相关的进展和缺陷。

由于胰岛素样生长因子 I（IGF1; 147440）可以增强肌肉再生和蛋白质合成途径，Barton 等人（2002）假设 Igf1 的肌肉特异性表达可以保留 mdx 小鼠模型中的肌肉功能。与 mdx 小鼠相比，肌肉中过度表达 Igf1 的转基因 mdx 小鼠表现出肌肉质量增加、力量产生增加、纤维化减少和肌坏死减少。此外，与肌肉再生和防止细胞凋亡相关的信号通路显示出显着升高的活性。巴顿等人（2002）的结论是，促进肌肉再生能力和预防肌肉坏死的结合可能是治疗由肌营养不良蛋白原发性丧失引起的继发症状的有效方法。

吉尔伯特等人（2003）将 HDCBDysM 注射到新生和幼年肌营养不良蛋白缺陷（mdx）小鼠的胫骨前肌（TA）中，HDCBDysM 是一种编码 2 个全长鼠肌营养不良蛋白 cDNA 的病毒构建体，受 CMV 增强子/β-肌节蛋白启动子调节。10天后，新生儿肌肉中TA纤维总数的42%呈肌营养不良蛋白阳性（dys+），该值在6个月（研究持续时间）内没有下降。在接受治疗的青少年中，最大转导发生在 30 天后（24% 的 TA 纤维呈阳性），但 6 个月后下降了 51%。在新生儿治疗的肌肉中，具有集中定位肌核的dys+纤维的百分比仍然较低，肌营养不良蛋白相关蛋白复合物在质膜上的定位得到恢复，肌肉肥大减少，最大的力量产生能力和对收缩引起的损伤的抵抗力增加了。除了肌肉肥大和最大发力能力减少外，接受治疗的青少年的相同病理方面也得到了改善。在两个动物组中，针对鼠抗肌营养不良蛋白的强烈体液反应都很明显，但仅在接受治疗的幼年动物中出现轻微的炎症反应。

ADAM12（602714）是一种解整合素和金属蛋白酶，可预防 mdx 小鼠的肌细胞坏死（Kronqvist 等人，2002）。莫加达萨德等人（2003）发现过度表达 ADAM12 的转基因小鼠仅表现出轻微的肌病变化，并在急性损伤后加速再生。在 mdx/ADAM12 转基因小鼠和 mdx 小鼠之间仅发现基因表达谱的微小变化，表明 mdx/ADAM12 肌肉可能在转录后发生显着变化。通过免疫染色和免疫印迹，Moghadaszadeh 等人（2003）检测到 α-7B 整合素（ITGA7; 600536）和肌养蛋白（128240）（抗肌萎缩蛋白的功能同源物）的表达和突触外定位增加了 2 倍。肌营养不良蛋白相关糖蛋白的表达也增加。

Utropin 是一种 6 号染色体编码的肌营养不良蛋白相关蛋白，具有与肌营养不良蛋白相同的功能基序。肌养蛋白在发育过程中和转基因过度表达时补偿抗肌营养不良蛋白的能力为鉴定肌养蛋白表达激活剂提供了重要的推动力。utropin 启动子 A 的转录部分受调蛋白（142445）介导的、细胞外信号相关的 GABP（α/β）转录因子复合物激酶依赖性激活的调节（参见 600610）。因此，该途径提供了调节肌肉中肌营养蛋白表达的潜在机制。克拉格等人（2004）测试了heregulin改善DMD mdx小鼠模型营养不良表型的能力。体内腹腔注射编码heregulin胞外域表皮生长因子样区域的小肽3个月，导致utropin上调，肌肉的机械性能显着改善，这通过对离心收缩介导的损伤的抵抗力得到证明，并且减少肌肉病理。通过调蛋白介导的肌养蛋白上调来改善营养不良表型提供了一种药理学治疗方式，可以消除与基于病毒载体的 DMD 基因治疗相关的许多毒性和递送问题。

查卡拉卡尔等人（2004）表明，表达增强的肌肉钙调神经磷酸酶（PPP3CA; 114105）活性（CnA）的小鼠在其肌膜周围显示出肌营养蛋白水平升高。作者将 CnA 小鼠与 mdx 小鼠杂交，以确定提高钙调神经磷酸酶活性在预防营养不良病理方面的适用性。mdx/CnA 的肌肉显示 Nfatc1（600489）的核定位增加，纤维类型向较慢的表型转变。mdx/CnA 肌肉中 utropin 水平的测量显示 utropin 表达诱导了 2 倍。肌营养不良蛋白相关蛋白（DAP）复合物的成员存在于 mdx/CnA 小鼠肌肉的肌膜处。肌营养蛋白/DAP复合物的恢复伴随着中心成核程度和纤维尺寸变异性的显着降低。对肌纤维肌膜损伤的评估显示膜完整性得到改善，免疫荧光研究显示 mdx/CnA 小鼠肌肉中浸润免疫细胞的数量减少。查卡拉卡尔等人（2004）得出结论，钙调神经磷酸酶活性升高可减轻营养不良病理。

戈延瓦莱等人（2004）通过单次施用表达与修饰的 U7 小核 RNA（RNU7-1; 617876）连接的反义序列的腺相关病毒（AAV）载体，实现了持久的外显子跳跃，去除了 mdx 小鼠肌营养不良蛋白 mRNA 上的突变外显子）。戈延瓦莱等人（2004）报道了整个肌肉群在生理水平上持续产生功能性肌营养不良蛋白以及肌营养不良症的纠正。

岳等人（2004）培育出雌性杂合 mdx 小鼠，其在 50% 的心肌细胞中持续表达全长肌营养不良蛋白基因。在没有外部应激的情况下，mdx 小鼠的心脏功能正常。在 3 个月大的小鼠中使用 β-异丙肾上腺素激发后，mdx 小鼠的心肌细胞肌膜完整性显着受损，但杂合 mdx 和 C57BL/10 小鼠则没有。体内闭胸血流动力学测定显示，β-异丙肾上腺素刺激的杂合 mdx 小鼠左心室功能正常。杂合 mdx 小鼠中抗肌营养不良蛋白的不均匀表达模式类似于病毒基因转移研究中观察到的模式。岳等人（2004）得出结论，基因治疗纠正 50% 的心脏细胞可能足以治疗 mdx 小鼠的心肌病。

韦林-亨里克斯等人（2005）培育了抗肌营养不良蛋白缺陷型 mdx 小鼠，其中心肌表达神经元一氧化氮合酶（NOS1; 163731）转基因。转基因的表达阻止了 mdx 小鼠的进行性心室纤维化，并大大减少了心肌炎。动态 mdx 小鼠的心电图（ECG）显示出 DMD 患者特有的心脏异常。mdx 小鼠的所有这些心电图异常均通过 NOS1 转基因表达得到改善或纠正。此外，NOS1 转基因表达显着减少了 mdx 心脏自主功能缺陷（表现为心率变异性降低）。韦林-亨里克斯等人（2005）得出的结论是，他们的发现表明增加营养不良心脏的 NO 产生可能具有治疗价值。

Cohn 等人在肌营养不良蛋白缺陷的 mdx 小鼠中（2007）证明 TGF-β（TGFB1; 190180）活性增加会导致肌肉再生失败。通过施用 TGF-β 中和抗体或 AGTR1（106165）阻断剂氯沙坦对 TGF-β 进行全身拮抗，可改善肌肉再生并减少纤维化。氯沙坦治疗 6 至 9 个月后，对各肌肉群的分析显示 mdx 小鼠疾病进展显着减弱，体内握力测试显示氯沙坦治疗 6 个月后有所改善。对移植的趾长伸肌的生理分析显示，氯沙坦诱导的肌肉质量增加与每块肌肉纤维数量的显着增加相关，以及氯沙坦治疗的肌肉在一定刺激强度范围内产生绝对力的性能与野生型小鼠在统计学上没有区别。

彼得等人（2009）表明，DMD 小鼠模型中的肌源性 Akt（164730）信号传导促进了肌养蛋白（UTRN; 128240）表达的增加，从而取代了肌营养不良蛋白的功能，从而防止肌膜损伤和肌肉萎缩。

贝林格等人（2009）发现 mdx 小鼠骨骼肌中的钙通道 Ryr1（180901）显示出诱导型一氧化氮（NOS2A; 163730）介导的半胱氨酸残基 S-亚硝基化增加，从而耗尽了 calstabin-1 的通道复合物（FKBP12; 186945））。这导致通道渗漏，钙通量增加。这些变化与年龄有关，并且与肌肉营养不良的变化同时发生。使用 S107（一种结合 Ryr1 通道并增强结合亲和力的化合物）预防 Ryr1 的 calstabin-1 耗竭，抑制肌浆网钙渗漏，减少肌肉损伤的生化和组织学证据，改善肌肉功能，并提高 mdx 小鼠的运动表现。贝林格等人（2009）提出，通过有缺陷的 Ryr1 通道增加的钙通量通过增加钙激活的蛋白酶而导致 DMD 中的肌肉无力和退化。

岩田等人（2009）证明，通过显性失活抑制 Trpv2（606676）（Ca（2+）进入途径的主要候选者），mdx 小鼠的肌营养不良症得到改善。当在肌肉中表达Trpv2突变体的转基因（Tg）小鼠与mdx小鼠杂交时，肌纤维中胞质Ca（2+）浓度的增加减少。mdx/Tg 小鼠中表征营养不良病理学的组织学、生化和生理指标，如中央核数量增加和纤维尺寸变异/纤维化/凋亡、血清肌酸激酶水平升高和肌肉性能下降，均得到改善。岩田等人（2009）提出TRPV2是导致Ca（2+）浓度持续增加和肌肉退化的主要Ca（2+）进入途径。

李等人（2009）生成了 δ-肌聚糖（SGCD; 601411）/肌营养不良蛋白双敲除小鼠（δ-Dko），其中残留的肌聚糖从肌膜中完全消除。这些小鼠的 Utropin 水平有所增加，但并没有减轻疾病。δ-Dko小鼠的临床表现较mdx小鼠差。他们表现出典型的营养不良体征、身体消瘦、巨噬细胞浸润、寿命缩短、绝对肌力减弱以及更容易受到收缩引起的损伤。李等人（2009）表明亚生理性肌聚糖表达可能在改善 mdx 小鼠的肌肉疾病中发挥作用。

李等人（2009）研究了基质金属蛋白酶 9（MMP9; 120361）蛋白水平升高导致肌营养不良蛋白缺陷 mdx 小鼠肌病的作用和机制。mdx 小鼠骨骼肌中 MMP9 的水平显着增加，但 MMP 的组织抑制剂的水平却没有显着增加。浸润性巨噬细胞也导致营养不良性肌肉中 MMP9 水平升高。体内施用 NFKB 抑制肽 NBD 可阻断 mdx 小鼠营养不良肌肉中 MMP9 的表达。mdx 小鼠中 Mmp9 基因的缺失改善了骨骼肌结构和功能，并减少了肌肉损伤、炎症和纤维坏死。抑制 MMP9 会增加 mdx 小鼠肌纤维中细胞骨架蛋白 β-dystroglycan（DAG1; 128239）和 Nos1 的水平，并减少 Caveolin-3（CAV3; 601253）和 Tgfb 的含量。MMP9 的基因消除显着增强了 mdx 小鼠的骨骼肌再生。MMP9 活性的药理抑制还可以改善 mdx 小鼠的骨骼肌发病机制并增强肌纤维再生。

韦林-亨里克斯等人（2009）测试了神经元一氧化氮合酶 nNOS（NOS1; 163731）的损失是否会导致 mdx 小鼠的疲劳性增加。肌肉特异性 nNOS 转基因的表达增加了 mdx 小鼠的耐力，并增强了跑步机跑步期间的糖原代谢，但不影响肌肉的血管灌注。磷酸果糖激酶（PFK; 610681）（糖酵解限速酶）的比活性受到肌肉中 nNOS 的正向影响；mdx 肌肉和 nNOS 缺失突变体的肌肉中 PFK 特异性活性显着降低，但 nNOS 转基因肌肉和表达 nNOS 转基因的 mdx 小鼠肌肉中 PFK 特异性活性显着增加。在变构条件下测量的 PFK 活性因 nNOS 显着增加，但不受内皮 NOS 或诱导型 NOS 的影响。通过克隆和表达nNOS的不同结构域并测定它们对PFK活性的影响来测定正调节PFK活性的nNOS的特定结构域。这种方法产生了一种多肽，其中包含 nNOS 的黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）结合域，作为促进 PFK 活性的分子区域。鉴定出 FAD 结合域中的 36 个氨基酸肽，其中存在 nNOS 对 PFK 的大部分正变构活性。韦林-亨里克斯等人（2009）提出，糖酵解代谢缺陷和营养不良性肌肉易疲劳性增加可能部分是由于 nNOS 和 PFK 之间正向变构相互作用的丧失造成的。

三浦等人（2009）发现 GW501516，一种过氧化物酶体增殖物激活受体 PPAR-β/δ（PPARD；600409）激动剂，通过 utropin A 启动子中的一个元件刺激 mdx 肌肉细胞中 utropin A（UTRN；128240） mRNA 水平。与野生型小鼠相比，mdx 小鼠骨骼肌中 PPARD 的表达更高。在为期 4 周的试验中，治疗增加了表达较慢肌球蛋白重链亚型的肌纤维的百分比，并刺激了肌营养不良蛋白 A mRNA 水平，导致其在肌膜的表达增加。肌膜中α-1-肌营养蛋白（SNTA1；601017）和β-肌营养不良蛋白（DAG1；128239）的表达也得到恢复。mdx 肌膜完整性得到改善，治疗还可以防止偏心收缩引起的 mdx 骨骼肌损伤。

肌营养不良蛋白缺乏症并不能完全重现 mdx 小鼠的人类疾病，该小鼠表现出较轻的骨骼肌缺陷和强大的肌纤维再生能力。萨科等人（2010）证明，较温和的小鼠 mdx 表型是由于近交小鼠端粒较长而导致功能性肌肉干细胞储备较多所致。同样缺乏端粒酶 RNA 成分（TERC; 602322）（mTR）的 Mdx 小鼠会出现与人类表型更一致的严重进行性肌营养不良症。Mdx/mTR 双突变小鼠的肌肉细胞端粒缩短，与肌肉干细胞再生能力下降相关。通过移植野生型肌肉干细胞，mdx/mTR 双突变小鼠的缺陷在组织学上得到改善。萨科等人（2010）表明，人类疾病的进展部分是由于肌肉干细胞无法维持由肌营养不良蛋白缺乏引起的损伤修复周期的细胞自主性失败。

为了获得营养不良性肌肉中肌营养不良蛋白表达的治疗水平，Di Certo 等人（2010）开发了一种基于人工锌指转录因子（ZF ATF）的策略。ZF ATF“Jazz”通过生成在肌肉水平上特异性表达 Jazz 的转基因小鼠进行了体内设计和测试。为了验证 ZF ATF 技术对 DMD 的治疗效果，作者通过将 Jazz 转基因小鼠与肌营养不良蛋白缺陷型 mdx 小鼠杂交，生成了第二种小鼠模型。人工 Jazz 蛋白恢复了 mdx 小鼠肌膜的完整性并阻止了营养不良性疾病的发展。

除了肌肉中存在外，肌营养不良蛋白还存在于脉管系统中，其缺乏会导致血管缺陷和血流异常。为了创建脉管系统增加的 DMD 小鼠模型，Verma 等人（2010）将 mdx 小鼠与 Flt1 敲除小鼠杂交，后者在胚胎发生过程中表现出内皮细胞增殖和血管密度增加。与野生型和 mdx 小鼠相比，Flt1 +/- 和 mdx:Flt1 +/- 成年小鼠的骨骼肌血管密度分别显示出发育性增加。与 mdx 小鼠相比，mdx:Flt1 +/- 小鼠的肌肉组织学有所改善，纤维化、钙化和膜通透性降低。从功能上来说，与 mdx 小鼠相比，mdx:Flt1 +/- 小鼠的肌肉血流量和力量产生有所增加。由于肌营养不良蛋白在 mdx 小鼠中表达上调，并且可以补偿肌营养不良蛋白功能的缺乏，Verma 等人（2010）创建了三重突变小鼠（mdx:utropin -/-:Flt1 +/-）。与 mdx:utropin -/- 小鼠相比，mdx:utropin -/-:Flt1 +/- 小鼠还表现出改善的肌肉组织学和显着更高的存活率，后者显示出比 mdx 小鼠更严重的肌肉表型。维尔马等人（2010）表明增加 DMD 的脉管系统可能会改善与该疾病相关的组织学和功能表型。

梅纳扎等人（2010）研究了单胺氧化酶（MAO）在线粒体中产生的活性氧（ROS）是否有助于肌营养不良症的发病机制。Pargyline 是一种 MAO 抑制剂，可减少 ROS 积累，并对 Col6a1（120220） -/- 小鼠、Bethlem 肌病（158810）和 Ullrich 先天性肌营养不良（UCMD; 254090）模型以及 mdx 小鼠的营养不良表型产生有益影响，杜氏肌营养不良症模型。在 Col6a1 -/- 和 mdx 肌肉中均检测到肌原纤维蛋白的氧化，通过原肌球蛋白中二硫键跨桥的形成进行探测（参见 191010）。值得注意的是，帕吉林显着减少 Col6a1 -/- 小鼠的肌纤维凋亡并改善肌肉力量。梅纳扎等人（2010）得出结论，MAO 在肌营养不良症中具有新颖且决定性的作用，增加了线粒体关键作用的证据，并表明 MAO 抑制具有治疗潜力。

在 mdx 小鼠模型中，M1 巨噬细胞在肌肉损伤恶化中发挥着重要作用。然而，mdx 肌肉含有促进组织修复的 M2c 巨噬细胞。维拉塔等人（2011）研究了调节 mdx 小鼠 M1 和 M2c 巨噬细胞之间平衡的因素。mdx 小鼠中 Il10（124092）表达的消除增加了体内肌肉损伤并降低了小鼠的力量。通过 iNOS 表达评估，用 Il10 处理 mdx 肌肉巨噬细胞可减少 M1 表型的激活。缺乏 Il10 的小鼠的巨噬细胞比野生型小鼠的巨噬细胞具有更强的细胞溶解能力。实时 PCR 和免疫组织化学分析检测 mdx 肌肉中 Il10 受体（IL10RA；146933）的表达。mdx 小鼠中 Il10 表达的消除并不影响卫星细胞数量，但在 mdx 病理学的急性期和再生期体内增加了肌生成素（MYOG; 159980）的表达。维拉塔等人（2011）得出结论，IL10 通过减少 M1 巨噬细胞活化和细胞毒性、增加 M2c 巨噬细胞活化和调节肌肉分化，在肌营养不良症中发挥重要作用。

格里格等人（2012）表明，增加肌内热休克蛋白 72（Hsp72; 140550）的表达可以保持肌肉力量并改善 2 个肌营养不良小鼠模型的营养不良病理。使用 BGP-15 进行治疗，BGP-15 是一种 Hsp72 的药理诱导剂，可以预防肥胖引起的胰岛素抵抗，改善严重受影响的 mdx 营养不良小鼠膈肌的肌肉结构、力量和收缩功能。在 dko 小鼠中，DMD 的一种表型会导致严重的驼背、肌肉无力和过早死亡，BGP-15 减少了驼背，改善了四肢和膈肌营养不良的病理生理学，并延长了寿命。格里格等人（2012）发现肌浆/内质网 Ca（2+）-ATP 酶（SERCA; 108730）在 mdx 和 dko 小鼠严重受影响的肌肉中功能失调，并且 Hsp72 与 Serca 相互作用以在应激条件下保持其功能，最终有助于减少 Hsp72 上调所见的肌肉退化。BGP-15 治疗同样增加了营养不良的骨骼肌中的 Serca 活性。格里格等人（2012）得出的结论是，他们的结果提供了证据，表明增加肌肉中 Hsp72 的表达（通过施用 BGP-15）对于 DMD 和相关病症具有显着的治疗潜力，无论是作为孤立疗法还是作为具有其他潜力的佐剂治疗，包括基因、细胞和药物治疗。

组织蛋白酶 S（CTSS; 116845）是一种半胱氨酸蛋白酶，在组织损伤和炎症区域主动分泌，参与细胞外基质重塑和愈合。Tjondrokoesoemo 等人（2016）观察到受伤的野生型小鼠肌肉或来自 mdx 小鼠的肌肉中 Ctss 表达显着诱导。mdx 小鼠中 Ctss 的缺失可防止 DMD 发病机制，包括减少肌纤维周转和病理、减少纤维化和提高跑步能力。mdx 小鼠中的 Ctss 缺失显着增加了肌纤维肌膜的稳定性，肌营养蛋白、整合素和 β-肌营养不良蛋白的表达和膜定位增强，这些蛋白将膜锚定在基底层和下面的细胞骨架蛋白上。在骨骼肌中过度表达 Ctss 的转基因小鼠表现出肌纤维坏死、肌肉组织病理学和类似于肌营养不良症的缺陷的增加。Tjondrokoesoemo 等人（2016）得出结论，肌营养不良症期间 CTSS 诱导是疾病发病机制的病理事件。

犬类模型

Shelton 和 Engvall（2005）在一篇评论中指出，在金毛猎犬、比格犬、罗威纳犬、德国短毛指示犬和日本狐狸犬品种中描述了 DMD 的犬类模型。

桑保莱西等人（2006）指出，唯一能专门再现肌营养不良蛋白基因的改变和人类病理学全谱的动物模型是金毛猎犬模型。受影响的动物在内含子 6 中出现单一突变，导致肌营养不良蛋白完全缺失，以及早期和严重的肌肉退化，几乎完全丧失运动和行走能力。由于呼吸肌衰竭，死亡通常发生在一岁左右。桑保莱西等人（2006）报道，野生型犬中成血管细胞（血管相关干细胞）的动脉内递送导致肌营养不良蛋白表达、正常肌肉形态和功能的广泛恢复（通过测量单纤维收缩力证实）。作者得出的结论是，结果是显着的临床改善和主动运动的保留。这些数据使中成血管细胞成为未来杜兴氏患者干细胞治疗的候选者。

阿莫阿西等人（2018）使用腺相关病毒将 CRISPR 基因编辑组件传递给具有 DMD δE50-MD 狗模型的 4 只狗，并在 2 只狗肌内分娩后 6 周或 2 只狗全身分娩后 8 周检查肌营养不良蛋白表达。骨骼肌全身输送后，肌营养不良蛋白恢复至正常水平的 3% 至 90%，具体取决于肌肉类型。在接受最高剂量的狗的心肌中，肌营养不良蛋白水平达到正常值的 92%。接受治疗的狗还表现出肌肉组织学的改善。阿莫阿西等人（2018）得出的结论是，这些大型动物数据支持了这样一个概念：随着进一步发展，基因编辑方法可能在临床上对 DMD 的治疗有用。

猫科动物模型

维南德等人（1994）在一只患有全身肌肉肥大、僵硬和轻度组织病理学营养不良的雄性家养短毛猫中发现肌营养不良蛋白启动子缺失。该突变消除了肌肉和浦肯野神经元肌营养不良蛋白亚型的表达。皮质神经元亚型在骨骼肌中以可检测的水平表达，但在心脏中没有表达。

Shelton 和 Engvall（2005）在一篇综述中讨论了 DMD 的猫科动物模型。

斑马鱼模型

Bassett 和 Currie（2003）回顾了肌营养不良和先天性肌病的斑马鱼模型。