遺傳性視神經(jīng)萎縮家系致病基因研究.pdf

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

2、inantopticatrophy，ADOA)是遺傳性視神經(jīng)萎縮的最常見的形式。已有4個(gè)位點(diǎn)報(bào)道與ADOA的發(fā)病有關(guān)：OPA1，OPA2，OPA3，和OPA4。在這4個(gè)位點(diǎn)之中，只確定了OPA1基因。90％的ADOA發(fā)病與OPA1基因的突變有關(guān)，目前已報(bào)道的突變位點(diǎn)有60個(gè)。雖然OPA1是一個(gè)核基因，但它編碼一個(gè)發(fā)動(dòng)蛋白相關(guān)蛋白，這種蛋白會(huì)進(jìn)入線粒體中。在線粒體融合的進(jìn)化和功能上，發(fā)動(dòng)蛋白家族是非常保守的。 Leber’sher

3、editaryopticneuropathy(LHON)是一種少見的視神經(jīng)病變，成亞急性發(fā)病，11-30歲男性常受累。遺傳學(xué)發(fā)病機(jī)制為線粒體DNA(mtDNA)的點(diǎn)突變，大約90％的患者存在線粒體DNA的11778，14484或3460點(diǎn)突變。一個(gè)人的線粒體DNA絕大部分來(lái)源于母親，所以這種突變實(shí)際上是來(lái)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(lái)說(shuō)明這一問題。當(dāng)一位患者確診此病后，沒有辦法去預(yù)測(cè)他們的親屬

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

5、于OPA1蛋白的進(jìn)一步研究，將使我們對(duì)視神經(jīng)萎縮的病理生理有更深入的理解，找到治療和預(yù)防遺傳性視神經(jīng)萎縮所導(dǎo)致的視力喪失的有效方法。 目的：對(duì)一常染色體顯性遺傳視神經(jīng)萎縮家系(ADOA)及一個(gè)Leber’s遺傳性視神經(jīng)萎縮家系進(jìn)行相關(guān)基因的遺傳學(xué)研究，確定導(dǎo)致這兩個(gè)家系致病基因。 方法：1.對(duì)一個(gè)兩代的高加索人ADOA家系和一個(gè)LHON家系進(jìn)行臨床檢查，主要的眼科檢查包括：最好矯正視力測(cè)量、視野檢、，眼球運(yùn)動(dòng)能力評(píng)估、色

6、覺和眼底檢查。所有患者都要進(jìn)行聽力檢測(cè)，主要包括：純音聽閾均值評(píng)估，感覺聲音閾值和每只耳的語(yǔ)言辨別率測(cè)定。 2.采用將家族史和眼科檢查及診斷相結(jié)合的方法對(duì)此家系進(jìn)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(yīng)用PAXgeneBloodDNAKit進(jìn)行基因組DNA提取。 4.連鎖分析：選擇OPA1基因位點(diǎn)上下共4個(gè)熒光標(biāo)記的短片斷重復(fù)序列多態(tài)性標(biāo)記物(STRs)，進(jìn)行ADOA家系的基因

7、型確定。 5.OPA1基因測(cè)序：(1)根據(jù)OPA1基因編碼外顯子序列應(yīng)用Primer3軟件設(shè)計(jì)引物。(2)應(yīng)用多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerasechainreaction，PCR)擴(kuò)增OPA1基因編碼外顯子序列。(3)應(yīng)用QIAquick()GelExtractionKit從膠中純化PCR產(chǎn)物。(4)應(yīng)用CEQDYCSQuickStartKit，引物為測(cè)序引物進(jìn)行測(cè)序反應(yīng)。(5)應(yīng)用BeckmanCEQ8000Sequense

8、r進(jìn)行測(cè)序。 結(jié)果：1.ADOA患者臨床檢查結(jié)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(jìn)行性加重，直到成年。先證者聽力測(cè)試表現(xiàn)為進(jìn)行性的耳聾，從輕度到重度。LHON患者臨床檢查結(jié)果：年齡17-45歲，4個(gè)患者全部為男性，視盤蒼白伴有色覺障礙。 2.應(yīng)用OPA1基因周圍多態(tài)性D

9、NA熒光標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)有連鎖點(diǎn)的標(biāo)記物位置。結(jié)合臨床表型進(jìn)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(biāo)記物有明顯的連鎖。 3.ADOA患者測(cè)序結(jié)果發(fā)現(xiàn)OPA1基因第14外顯子1334G＞A位點(diǎn)有一個(gè)錯(cuò)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(diǎn)。 結(jié)論：R455H突變與視神經(jīng)萎縮和耳聾有著密切的關(guān)系。LHON發(fā)病與OPA1基因突變無(wú)明