遺傳性視神經萎縮家系致病基因研究.pdf

1、背景：遺傳性視神經萎縮性疾病主要分為3類：1.Leber’s遺傳性視神經病變(Leber’sHereditaryOpticNeuropathy)；2.常染色體遺傳性視神經萎縮(AutosomalHereditaryOpticAtrophy)；3.伴有神經變性性疾病的視神經萎縮(OpticAtrophyWithInheritedNeurodegenerativeDiseases)。 常染色體顯性視神經萎縮(Autosomaldom

2、inantopticatrophy，ADOA)是遺傳性視神經萎縮的最常見的形式。已有4個位點報道與ADOA的發(fā)病有關：OPA1，OPA2，OPA3，和OPA4。在這4個位點之中，只確定了OPA1基因。90％的ADOA發(fā)病與OPA1基因的突變有關，目前已報道的突變位點有60個。雖然OPA1是一個核基因，但它編碼一個發(fā)動蛋白相關蛋白，這種蛋白會進入線粒體中。在線粒體融合的進化和功能上，發(fā)動蛋白家族是非常保守的。 Leber’sher

3、editaryopticneuropathy(LHON)是一種少見的視神經病變，成亞急性發(fā)病，11-30歲男性常受累。遺傳學發(fā)病機制為線粒體DNA(mtDNA)的點突變，大約90％的患者存在線粒體DNA的11778，14484或3460點突變。一個人的線粒體DNA絕大部分來源于母親，所以這種突變實際上是來源于母親(母系遺傳)，但作為攜帶者的母親卻很少發(fā)病，目前還沒有確切的解釋來說明這一問題。當一位患者確診此病后，沒有辦法去預測他們的親屬

4、或后代是否會患此病。 在這篇論文中，我們研究了1個非常獨特的ADOA家系及一個臨床上診斷為LHON的家系，ADOA患者除視神經萎縮外，還伴有進行性感覺神經性耳聾和近視。導致這一綜合征的OPA1基因的改變?yōu)镽445H錯義突變，而且是唯一與這種綜合征有關的OPA1突變。由于ADOA與LHON在臨床表型上的相似，我們也對這個LHON家系進行了OPA1基因的篩查，通過對這兩個家系的研究，幫助我們更好理解OPA1突變所導致的表型的改變。對

5、于OPA1蛋白的進一步研究，將使我們對視神經萎縮的病理生理有更深入的理解，找到治療和預防遺傳性視神經萎縮所導致的視力喪失的有效方法。 目的：對一常染色體顯性遺傳視神經萎縮家系(ADOA)及一個Leber’s遺傳性視神經萎縮家系進行相關基因的遺傳學研究，確定導致這兩個家系致病基因。 方法：1.對一個兩代的高加索人ADOA家系和一個LHON家系進行臨床檢查，主要的眼科檢查包括：最好矯正視力測量、視野檢、，眼球運動能力評估、色

6、覺和眼底檢查。所有患者都要進行聽力檢測，主要包括：純音聽閾均值評估，感覺聲音閾值和每只耳的語言辨別率測定。 2.采用將家族史和眼科檢查及診斷相結合的方法對此家系進行系譜分析，確定其遺傳方式。 3.從家系成員的外周血中抽取靜脈血10ml，應用PAXgeneBloodDNAKit進行基因組DNA提取。 4.連鎖分析：選擇OPA1基因位點上下共4個熒光標記的短片斷重復序列多態(tài)性標記物(STRs)，進行ADOA家系的基因

7、型確定。 5.OPA1基因測序：(1)根據OPA1基因編碼外顯子序列應用Primer3軟件設計引物。(2)應用多聚酶鏈式反應(polymerasechainreaction，PCR)擴增OPA1基因編碼外顯子序列。(3)應用QIAquick()GelExtractionKit從膠中純化PCR產物。(4)應用CEQDYCSQuickStartKit，引物為測序引物進行測序反應。(5)應用BeckmanCEQ8000Sequense

8、r進行測序。 結果：1.ADOA患者臨床檢查結果：年齡11～44歲，2男2女，視力0.6～0.2。所有的患者都表現(xiàn)為視盤蒼白，最年輕的患者視盤蒼白程度較輕，但其母親較重，而且他們都有一定的色覺障礙。近視為所有患者共有的屈光障礙，表現(xiàn)為進行性加重，直到成年。先證者聽力測試表現(xiàn)為進行性的耳聾，從輕度到重度。LHON患者臨床檢查結果：年齡17-45歲，4個患者全部為男性，視盤蒼白伴有色覺障礙。 2.應用OPA1基因周圍多態(tài)性D

9、NA熒光標記物發(fā)現(xiàn)有連鎖點的標記物位置。結合臨床表型進行遺傳共分離分析，從ADOA家系可看到在OPA1基因附近的熒光標記物有明顯的連鎖。 3.ADOA患者測序結果發(fā)現(xiàn)OPA1基因第14外顯子1334G＞A位點有一個錯義突變，這一突變發(fā)生于密碼子445，位于OPA1基因的GTPase區(qū)。LHON患者OPA1基因篩查未發(fā)現(xiàn)有意義突變點。 結論：R455H突變與視神經萎縮和耳聾有著密切的關系。LHON發(fā)病與OPA1基因突變無明