第一部分圆锥角膜患者一级亲属的患病率研究背景:圆锥角膜是一种以角膜扩张、中央区角膜基质变薄、呈圆锥形突起及高度不规则近视散光为特征的角膜病变。目前圆锥角膜的发病机制尚不清楚,研究发现6%～10%的圆锥角膜患者有阳性家族史,圆锥角膜同卵双胞胎较异卵双胞胎有较高的遗传一致性,表明遗传因素在圆锥角膜的发生中有一定的作用。国外多个研究表明圆锥角膜一级亲属（患者的父母、同胞和子女）中圆锥角膜的患病率较高（3.3%～27.9%）。在中国,杜显丽教授分析了圆锥角膜患者的48名父母发现圆锥角膜的患病率为2.08%,低于上述研究结果。该研究仅分析了圆锥角膜患者父母的地形图,并不能代表圆锥角膜患者的一级亲属。因此本研究拟招募圆锥角膜患者的一级亲属来调查我国圆锥角膜一级亲属中圆锥角膜的患病率。目的:探讨圆锥角膜患者一级亲属中圆锥角膜的患病率。方法:本研究纳入了2018年7月至2022年3月于河南省立眼科医院就诊的圆锥角膜患者的一级亲属（包括患者的父母、同胞和子女）。所有的参与者均接受了全面的眼部检查,包括裂隙灯显微镜检查、视力、眼压、主觉验光、Pentacam角膜地形图。圆锥角膜一级亲属中圆锥角膜的诊断基于Pentacam系统给出的Belin/Ambrosio增强扩张总偏差值（Belin/Ambrosio enhanced ectasia display final D value,BADD值）。一级亲属中BADD值＜1.6为正常组,1.6≤BADD值＜2.6为可疑圆锥角膜组,BADD值≥2.6为圆锥角膜组。结果:本研究共纳入384名圆锥角膜患者的661位一级亲属（男性:324人,女性:337人）。圆锥角膜患者一级亲属中圆锥角膜和可疑圆锥角膜的患病率分别为8.77%（n=58）和29.05%（n=192）。在父母中圆锥角膜的患病率为9.70%,在同胞中圆锥角膜的患病率为7.23%。结论:圆锥角膜一级亲属的高患病率表明圆锥角膜具有家族聚集性,遗传因素可能在圆锥角膜的发生中起到了重要作用。圆锥角膜患者的一级亲属是罹患圆锥角膜的高危人群,应尽早对该人群进行角膜地形图筛查。第二部分圆锥角膜患者一级亲属的遗传度分析背景:圆锥角膜一级亲属的高患病率表明圆锥角膜具有家族聚集性,遗传因素在圆锥角膜的发生中起到了重要作用。全基因组关联分析、连锁分析和候选基因分析发现了一些与圆锥角膜相关的遗传变异,线粒体基因组和表观遗传学研究也发现了一些变化,但这些位点和变化如何影响疾病仍不清楚。遗传度表示由遗传因素导致的性状变异占总体性状变异的百分比。遗传度越大,遗传因素与疾病病因的关系越大。研究角膜地形图参数的遗传度有助于确定圆锥角膜的内表型及相关基因,进一步了解圆锥角膜的遗传机制。目前尚未见圆锥角膜核心家系角膜地形图参数遗传度的报道。目的:探讨圆锥角膜核心家系角膜地形图参数的遗传度。方法:本研究招募了圆锥角膜核心家系,包括圆锥角膜患者及其生物学父母。所有的参与者均接受Pentacam角膜地形图检查。本研究以家系为单位进行遗传度分析,采用线性混合效应模型计算Pentacam参数的遗传度,bootstrap方法计算遗传度的置信区间。所有分析均采用R 4.1.2统计软件进行。结果:本研究共纳入82个圆锥角膜核心家系,包括圆锥角膜患者82人（男:60人,女:22人）及其父母164人。顶点角膜厚度、瞳孔中心角膜厚度和最薄点角膜厚度的遗传度较高,分别为43.26%、42.63%和43.09%。角膜后表面曲率半径（Posterior radius of curvature,PRC）的遗传度高于角膜前表面曲率半径（Anterior radius of curvature,ARC）的遗传度（19.16%vs 14.37%）。与圆锥角膜有关的组合参数中,垂直非对称性指数（Index of vertical asymmetry,IVA）的遗传度最高（19.49%）,中央圆锥角膜指数（Central keratoconus index,CKI）的遗传度最低（6.64%）。结论:本研究首次对圆锥角膜核心家系的角膜参数进行遗传度评估,结果发现角膜厚度的遗传度较高,可能适合作为圆锥角膜的内表型。利用角膜厚度作为圆锥角膜的内表型来寻找圆锥角膜相关基因的策略可能是一个合适的圆锥角膜遗传学研究方向。