以指(跖)細長、晶體脫位和心血管系統異常(以主動脈病變最多見,嚴重時可出現夾層動脈瘤)為其主要特征的Marfan綜合征是由于α2(Ⅰ)鏈2Gly2X2Y三聯體中精氨酸在Y的位置上代替了谷氨酸[1]。
骨質疏松癥是骨生成缺陷的一種類型,也是I型膠原基因突變性疾病。骨生成缺陷的臨床分型變異很大,有的在出生前后發生死亡,有的患者臨床表現則極其輕微。因此,在臨床上很難將骨生成缺陷患者從有骨質疏松癥和骨折史的家族中篩選出來。
第一個證明骨質疏松患者Ⅰ型膠原基因突變的證據是1位來自有隱性遺傳的骨生成缺陷患者的父母,前α2(Ⅰ)鏈C端多肽的COL1A2基因密碼序列有4bp缺陷,這4bp的缺陷改變了前多肽最后33個氨基酸的結構。患者的父母是第三代表兄妹突變雜合攜帶者,患者從父母遺傳了同樣的缺陷。其父母沒有任何骨生成缺陷的臨床表現,但是兩者都有早期出現(30歲左右)骨質疏松的X線證據。
Spotila等[2]于1991年發現某些出現骨質疏松的患者有氨基酸替代突變,α2(Ⅰ)鏈三股螺旋片段中619位氨基酸位置上的甘氨酸被絲氨酸所替代,或α1(Ⅰ)鏈三股螺旋結構的第43位甘氨酸被半胱氨酸所替代。此外,Ⅰ型膠原突變導致骨質疏松的其他例子還有COL1A2內含子9中11bp缺失,使α2(Ⅰ)mRNA在形成過程中出現外顯子9的跳躍現象。α1(Ⅰ)鏈三股螺旋片段19位甘氨酸被半胱氨酸替代的患者也可出現關節過度伸展,還可出現脊椎骨質疏松、脊柱側凸以及強直性脊柱炎。X或Y位置上的取代要比甘氨酸位置上被取代的后果溫和得多,常常不引起骨生成缺陷,而僅僅是引起骨生成減少及骨質疏松等。