第一部分Leber遗传性视神经病变患者筛查及资料收集　　 研究目的：　　 1.在全国范围内收集视神经病变家系,建立临床资料和分子遗传学资料数据库。　　 2.在收集的视神经病变家系及正常对照者中筛查与Leber遗传性视神经病变(Leber hereditary optic neuropathy,LHON)相关的线粒体DNA(mtDNA)三个原发突变位点(G3460A、G11778A、T14484C),了解中国人群的突变频谱。　　 3.对经过筛查无原发突变的Leber遗传性视神经病变家系进行线粒体全基因组扩增以期寻找其他可能相关位点。　　 研究对象：　　 中国各个地区的838个LHON家系及135例无亲缘关系的正常对照。　　 研究方法：　　 1.通过与温州医学院附属眼视光医院,北京中医药大学东方医院和福建医科大学附属第一医院以及另外一些地方医院和科研单位合作建立了家系资料收集的网络。经温州医学院伦理道德委员会及辛辛那提儿童医院医学中心委员会许可,病人及所有受试者同意,签署知情同意书,采集血样,了解家系情况,并对试验对象进行详细的眼科临床检查,建立临床和分子遗传学资料数据库。　　 2.对收集的视神经病变家系及正常对照采集血样,了解家系情况。对采集的血样进行基因组DNA的提取,对包含三个原发突变位点的片段进行PCR扩增、纯化和测序。　　 3.使用24对引物对经过筛查无原发突变的Leber遗传性视神经病变家系进行线粒体全基因组扩增、纯化、测序。　　 4.使用各种生物软件(DNAStar、Chromas、ClustalⅩ)分析测序结果,找出所有的多态性位点和突变位点,分析其对LHON表型表达的影响。　　 研究结果：　　 1.自2004年以来,本课题组共收集到视神经病变家系838个,其中携带LHON三个原发突变位点的家系367个,包括G11778A突变家系314个、G3460A突变家系12个、T14484C突变家系41个。　　 2.对不含三个原发位点的LHON家系进行线粒体全基因组扩增,发现含有与Leber遗传性视神经病可能相关位点的家系共89个,其中一个是携带T3866C突变具有典型LHON表现并有四肢畸形跛行的家系。　　 结论：　　 1.中国人群Leber遗传性视神经病变相关的原发突变发病频谱与白种人有所差异,G11778A突变比例较高,而G3460A和T14484C较低。　　 2.不含原发突变而携带与LHON可能相关位点的家系89个,为寻找新的可能影响LHON表型表达的位点提供遗传资料基础。　　 3.T3866C突变可能是与Leber遗传性视神经病变和四肢畸形跛行相关的位点。　　 第二部分线粒体ND1基因T3866C突变可能是Leber遗传性视神经病变和四肢畸形跛行相关的突变　　 研究目的：　　 1.了解一个携带mtDNA T3866C突变但不携带原发突变的LHON家系的临床表型、外显率和表现度,分析该突变对LHON表型表达的影响。　　 2.分析线粒体背景、核修饰基因、环境因素(吸烟、饮酒和心理因素等)对中国LMON外显率和表现度的影响。　　 研究对象：　　 一个携带T3866C突变的LHON家系先证者及其母系成员和135例无亲缘关系的正常对照。　　 研究方法：　　 1.对家系先证者及母系成员进行详细眼科临床检查,仔细询问并记录家族史。　　 2.以家系先证者以及135个正常对照的基因组DNA为模板,使用24对有部分重叠的引物进行PCR扩增、纯化和测序。　　 3.使用各种生物软件(DNAStar、Chromas、ClustalⅩ)分析测序结果,找出所有的多态性位点和突变位点,并进一步研究mtDNA ND1 T3866C突变对功能的影响。　　 研究结果：　　 1.WZ205家系具有典型的LHON临床表现,共5代60人27名母系成员,其中4人只有Leber遗传性视神经病症状,1人呈现四肢畸形跛行症状,4人同时具有上述两种临床症状,且发病者均为母系成员。LHON患者发病年龄从10岁到44岁不等；视力损害程度从正常到极重度不等；男性发病6人,女性发病2人；外显率为29.6％。　　 2.对先证者线粒体全基因组测序发现存在44个mtDNA多态位点,但不包括G11778A、G3460A和T14484C三个常见位点,而先证者和母系成员均存在ND1基因T3866C位点同质性突变。　　 3.系统进化树分析先证者mtDNA全基因组序列属于东亚单体型D4a3。　　 4.在135例无亲缘关系正常对照中未发现T3866C突变。　　 结论：　　 1.该家系除具有典型的LHON临床症状外有的还表现为四肢畸形跛行。　　 2.该家系发病年龄包括在LHON高发年龄段,视力损害程度较重,男性发病多于女性,外显率比携带原发位点家系低。　　 3.MtDNA T3866C突变位于ND1基因进化保守区,使得ND1多肽第187位异亮氨酸转变成苏氨酸,可能会影响整个蛋白的三维构象,从而影响该多肽的功能产生临床症状。　　 4.东亚单体型D4是一种常见的类型,可能不会影响LHON的表型表达。　　 5.在135例正常对照中不存在T3866C突变。　　 6.T3866C可能是与LHON和四肢畸形跛行相关的位点,但家系成员发病年龄和病情严重程度之间的差别,提示其他因素可能影响LHON的表型表达。