原发性开角型青光眼的遗传学研究

摘要

原发性开角型青光眼(primary open angle glaucoma，POAG)是青光眼的一个重要亚型，是常见的不可逆的致盲性疾病之一，也是全球重要的公共卫生问题。研究者们发现POAG具有家族聚集性，且近年来大量的有关POAG的流行病学、遗传学调查、分子遗传学等研究证明，遗传因素在POAG的发病中起了关键性的作用。目前，发现的与POAG致病相关的基因有4个:MYOC、OPTN、CYP1B1和WDR36。本文从遗传学角度，以一个POAG家系作为研究对象，对POAG的发病机制，进行了进一步的探讨。对这个POAG家系进行了详尽的遗传学调查，详细收集了临床相关的检查资料，眼科检查包括视力和屈光检查、裂隙灯检查、直接或间接眼底镜检查、视野检查、眼压、房角镜检查等;同时采集家系成员的血样，提取基因组DNA，扩增4个基因全部的外显子和部分启动子并测序，研究这个家系是否存在以上4个基因的突变以及突变的位点。最后用生物信息学的方法分析预测这些基因对POAG的发生发展产生的影响。针对测序的结果，对于发现突变的位点，用生物信息软件预测其翻译的蛋白质的理化性质、结构的变化，以及所导致的可能的功能改变。同时对此4个基因进行生物信息学分析，探讨其可能的致病机制。
　　此家系可追踪到的有五代共46人，男性26人，女性20人。其中已确诊的POAG患者6例，男性患者2人，女性患者4人，1人已经死亡。家系中连续四代发病，POAG的患病率为13％。此家系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ连续3代均为女性患者，且此家系中女性患者的患病率8.7％，高于男性的4.3％，为常染色体遗传。
　　患者Ⅱ1的MYOC基因的外显子1出现G＞T，使得第19位氨基酸由谷氨酰胺变为组氨酸(Q19H)。患者Ⅱ1、Ⅲ1、Ⅲ9、Ⅳ3在MYOC基因启动子区域发现了-927位点C＞G，这个位点的改变未见报道，而且仅患者有，家系正常人样品中未检测到。患者Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ9在OPTN基因的外显子4，出现G＞A，导致T34T，出现同义突变。Q19H和T34T这两个突变位点在相关的研究中已经报道过。正常对照组中未发现以上两种突变，其他突变型在对照组中均未发现。CYP1B1和WDR36这两个基因的全部外显子中未发现有突变位点。对四个基因的碱基序列进行生物信息学预测分析发现，MYOC与发生碱基突变的MYOC蛋白质的一般理化性质发生了一些变化，但是蛋白质二级结构和三级结构经在线的生物学软件预测分析无差异。对MYOC启动子区域发现的碱基改变，经EPD真核生物启动子数据库分析，可能位于TATA盒附近，可能会调节MYOC的转录，但是具体机制尚不清楚。MYOC的19位氨基酸由谷氨酰胺变为组氨酸，位于信号肽。该信号肽通过细胞膜后可能即被切除，因此，对蛋白质的二级和空间结构可能并未产生影响。OPTN在第34位氨基酸发生了同义突变，与前人报道一致，可能与致病有关。生物信息学分析其理化性质和二级、三级结构发现，该突变对OPTN蛋白结构和理化性质无明显影响。本文结果说明对这些基因突变的分析可以帮助医生对青光眼进行早期诊断。

目录

声明

摘要

英文缩略词

第一章 原发性开角型青光眼的危险因素(文献综述)

1．1 青光眼

1．2 原发性开角型青光眼

1．3 原发性开角型青光眼的危险因素

第二章 论文正文

2．1 前言

2．1．1 POAG的致病基因

2．1．2 生物信息学分析

2．1．3 研究目的

2．2 材料与方法

2．2．1 研究对象

2．2．2 试验材料

2．2．3 试验方法

2．3 结果

2．3．1 POAG家系成员的遗传学分析及临床资料

2．3．2 分子遗传学分析

2．3．3 生物信息学分析

2．4 讨论

2．5 结论

2．6 创新性

参考文献

附表

致谢

攻读博士期间发表的论文