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本研究分为二部分： 第一部分：D htkd1Tyr486*基因突变敲入小鼠模型的表型分析 腓骨肌萎缩症（Charcot-Marie-Tooth disease，CMT)是人类最常见的遗传性周围神经病之一，群体中发病率约为1/2500。课题组前期在山东高密采集到一个CMT大家系，经过全基因组扫描、连锁分析以及候选基因法发现了脱氢酶E1和转酮醇酶结构域1(dehydrogenase E1 and transketolase domain containing1，DHTKD1)基因的一个无义突变[c.1455T>G(p.Tyr485*)]。课题组前期的体外研究发现DHTKD1基因的无义突变对HEK293T细胞的能量代谢产生了影响，而这很可能是导致CMT2Q的致病机制。为了能精确模拟自然状态下基因突变的情况，并在整体动物水平阐明CMT2Q的发病机制，课题组通过同源重组法获得了Dhtkd1Tyr486*基因突变敲入小鼠模型。本研究主要对该无义突变基因敲入小鼠模型进行详细的表型分析及评估。结果显示模型小鼠的出生及繁殖状况正常，基因表达检测确认Dhkd1基因从野生型、杂合子到纯合子表达水平依次递减；坐骨神经透射电镜显示杂合子和纯合子的髓鞘出现冗余结构，线粒体部分空泡化；骨骼肌电镜切片显示杂合子和纯合子小鼠出现线粒体空泡化、散见线粒体聚集现象，并伴有部分肌纤维溶解；对小鼠的行为学实验中发现，相较于野生型小鼠，突变小鼠出现感觉功能减退等表现，伴有一定的运动功能障碍。总体而言，小鼠模型虽然没有出现类似病人的严重的表型，但是在超微结构上表现出了比较典型的CMT2型疾病的病理特征，感觉和运动功能也出现了一定程度的障碍，因而该模型在一定程度上模拟了CMT2Q疾病的情况，为后续功能研究提供了良好的平台。 第二部分：遗传性蛋白C缺陷症致病机制的研究 遗传性蛋白C缺陷症(hereditary protein C deficiency)是常染色体显性遗传性易栓症，主要由PROC基因的突变引起，目前已报道有270余个PROC基因突变，其中错义突变所占比例较多。课题组在上海浦东和浙江舟山采集到两个静脉血栓家系，经上海仁济医院诊断，发现患者外周血中蛋白C的活性和含量均出现下降，确诊为蛋白C缺陷症。经过基因测序分析，在家系一先证者的PROC基因中发现一个无义突变[c.595C>T]和一个错义突变[c.541T>G];在家系二先证者的PROC基因中发现一个无义突变[c.740G>A]。随后，将野生型和带有突变位点的EGFP-PROC重组载体转染HEK293细胞，发现带有提前终止密码(premature termination codons，PTCs)的重组载体的mRNA和蛋白质均出现了显著的降解；并且，随着无义介导的mRNA降解（nonsense-mediated mRNA decay，NMD)途径中关键因子UPF1受到干扰，NMD途径受到抑制，突变质粒的表达量出现了明显上调。基于以上实验证据，课题组认为NMD途径对带有PTC的PROC mRNA进行了选择性降解，导致蛋白C合成量的下降，最终诱发深静脉血栓。