眼科遗传疾病的分子遗传学分析

论文摘要

眼遗传病是当前儿童和青少年的主要致盲性眼病之一。根据遗传方式可分为四种主要类型:常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病,性染色体连锁遗传病,和线粒体遗传病。在众多眼遗传病中,先天性白内障和视神经萎缩占有重要位置,本论文对这两种眼科遗传病进行分子遗传研究,开展遗传连锁分析和致病突变检测。白内障是指晶状体出现浑浊的病理状态,按发病时间可被分为先天性和年龄相关性白内障。先天性白内障通常在患者出生时或不久就出现,该病呈现出高度的遗传以及临床异质性。（1）在一全白内障中国家系中,我们发现致病基因与微卫星多态标记D16S3043连锁,进一步单倍型分析将其定位于D16S515和D16S415标记之间,对该区域内HSF4基因测序发现第74位密码子由精氨酸突变为组氨酸（p.R74H）,该突变在家系中与疾病共分离,同时对150个正常对照的RFLP分析也没有发现该突变。该结果丰富了HSF4基因突变导致的白内障的临床表现谱。（2）在另一后极性白内障家系中,连锁和单倍型分析将该家系致病基因定位在11q22-22.3区域,最大LOD值为4.52,对CRYAB基因测序发现第20位密码子由脯氨酸突变为丝氨酸（p.P20S）,该突变在此家系中与白内障共分离,在200个正常人中,用SSCP分析未检测到这一突变。该结果有力地证实了CRYAB基因突变可以导致白内障。视神经纤维退化和相关血管系统病变会导致视力受损,这种病理学状态被称为视神经萎缩（OA）。遗传性OA可分为两大类:原发性OA和继发性OA,原发性OA包括常染色体视神经萎缩（ADOA）和Leber’s视神经萎缩（LHON）等类型。由于OA遗传和临床表型的高度异质性,因此其诊断较为困难。（3）通过一个ADOA家系的连锁分析以及测序和RFLP,鉴定出OPA1基因的一个错义突变（p.G401D）,经RFLP分析证明该突变只存在于该家系患者,不存在于家系中健康人和150个正常人中,而且病人呈现出视神经萎缩以及听力受损综合征状。该结果支持OPA1突变导致的视神经萎缩可伴随有听力受损。（4）我们对一个LHON家系进行临床分析,发现家系内患者整体预后良好,实属罕见;对家系成员进行了线粒体DNA的3个原发突变位点检测,发现病人携带mtG11778A位点突变,而且多名病人和突变携带者呈现出异质性突变;对相关继发突变位点的检测没有发现次级突变的存在。该结果表明可能存在其它因子对该家系的表型起调节作用。所有这些分子遗传学研究为阐明先天性白内障和视神经疾病的病理学,以及提供更好的遗传咨询和最终发展有效疾病治疗策略提供了有益的帮助。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪言
• 1.1 眼及眼遗传病的概述
• 1.2 先天性白内障
• 1.3 视神经萎缩（Optic Atrophy，OA）
• 1.4 相关分子遗传学研究技术
• 1.5 本研究主要内容
• 2 HSF4 基因突变导致先天性白内障
• 2.1 实验材料和方法
• 2.2 实验结果
• 2.3 实验讨论
• 3 CRYAB 基因突变导致先天性白内障
• 3.1 实验材料和方法
• 3.2 实验结果
• 3.3 实验讨论
• 4 OPA1 基因突变导致伴有听力受损的视神经萎缩
• 4.1 实验材料和方法
• 4.2 实验结果
• 4.3 实验讨论
• 5 mtG11778A 突变导致Leber’s 视神经病
• 5.1 材料与方法
• 5.2 实验结果
• 5.3 实验讨论
• 6 全文总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读博士学位其间发表的学术论文目录
• 附录2 本文所用到的主要缩略语
• 附录3 氨基酸缩略语