【摘 要】
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目的:从分子生物学和分子遗传学层面研究先天性白内障致病机制,并探讨对白内障形成机制的干预。方法:根据收集到的18例先天性白内障家系患者的不同表型,选择不同的筛查及研究方式。对于遗传性白内障家系及单纯散发性家系,选择涵盖4813个临床相关基因所有外显子区域的panel或者全外显子测序以筛查可疑的核苷酸变异;对于先天性白内障伴发先天性心脏病的10例核心家系,进行全外显子测序及比较基因组杂交芯片检测以筛
【基金项目】
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国家自然科学基金（No.30973276）； 国家自然科学基金（No.81741074）； 辽宁省教育厅科技基金（No.L:2015593）； 国家重点研发计划（2016YFC0905100）；
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目的:从分子生物学和分子遗传学层面研究先天性白内障致病机制,并探讨对白内障形成机制的干预。方法:根据收集到的18例先天性白内障家系患者的不同表型,选择不同的筛查及研究方式。对于遗传性白内障家系及单纯散发性家系,选择涵盖4813个临床相关基因所有外显子区域的panel或者全外显子测序以筛查可疑的核苷酸变异;对于先天性白内障伴发先天性心脏病的10例核心家系,进行全外显子测序及比较基因组杂交芯片检测以筛查可疑的核苷酸变异及大片段拷贝数变异。在遗传性白内障家系中发现了GJA8,CRYBA1,GALK基因的新突变,对其中两例:GJA8,CRYBA1新突变进行功能验证及机制研究。构建GJA8野生型突变型的PEGFP-N1过表达质粒及CRYBA1的p3×Flag-CMV-14过表达质粒,对野生型突变型蛋白在亚细胞定位,聚集形成,溶解度改变,细胞增殖及凋亡进行研究。由于本研究发现CRYBA1基因突变其致病机制为晶状体蛋白聚集体形成。根据现已报道研究,羊毛甾醇可以逆转白内障中晶状体蛋白聚集体,所以我们对本课题中发现的CRYBA1基因突变形成的晶状体蛋白聚集体进行羊毛甾醇溶解实验,讨论羊毛甾醇对不同类型晶状体蛋白聚集的溶解作用。结果:在6例遗传性白内障家系及2例单纯性散发白内障核心家系中,我们筛查到8个先天性白内障致病突变位点。在10例先天性白内障伴发先天性心脏病核心家系遗传分析中,我们筛查出2个致病性的染色体变异及1个候选基因突变位点。其中有4个基因突变为我们发现的新突变,为家系1中GJA8（c.669G>C,p.E223D）,家系2中CRYBA1（c.591dup G,p.E197fs）,家系5中GALK（c.1159G>A,p.A387T）及家系11中GJA8（c.590C>T,p.S197F）。我们对这些基因及染色体变异进行了分析与讨论。对于患者只具有单纯白内障表型无其他系统疾病的家系1及家系2的新发突变,我们对其功能进行验证。发现E223DCX50蛋白错误定位于内质网,并且引起细胞发生凋亡。E197fs-CRYBA3蛋白在细胞核中形成聚集体,并且其溶解度降低。随后我们用羊毛甾醇溶解E197fsCRYBA3蛋白,发现其对该蛋白有一定的溶解作用。结论:本研究再次证明先天性白内障具有遗传异质性;对先天性白内障伴发先天性心脏病的致病机制进行了分析;初步验证了GJA8（c.669G>C,p.E223D）,CRYBA1（c.591dup G,p.E197fs）导致遗传性白内障的发病机制;在体外实验中证明羊毛甾醇可以部分溶解晶状体细胞内聚集的晶状体蛋白,进而为药物治疗白内障提供了思路。
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