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目的:1.观察分析高度近视人群中眼球生物学参数的分布情况,分析高度近视相关因素,筛选先天性高度近视及后天性高度近视人群中的致病突变位点,为近视的基因治疗提供更多的治疗基因。2.研究双调蛋白对双眼透镜诱导性及先天性近视豚鼠眼轴生长的作用,探索其分子机制,为近视的防治提供有效的依据。方法:本研究共包括三部分,第一部分:高度近视临床流行病学及遗传学研究我们收集了2016年6月至2017年4月来我院就诊的175例高度近视患者,收集患者的年龄、性别、发病年龄、视力、屈光度、眼轴长度、眼压、前房深度、角膜曲率、眼底病变等基本数据,根据患者的发病年龄分为先天性61例和后天性114例,对这些基础数据进行流行病学分析,并采集患者外周EDTA抗凝血5-6ml,通过基因测序法,寻找先天性及后天性高度近视人群中的致病突变位点。第二部分:双调蛋白对双眼透镜诱导性近视豚鼠眼轴生长的作用及其分子机制研究选取60只3周龄健康三色短毛豚鼠,随机分为5组:正常对照组、近视模型组、低剂量抗体近视组、中剂量抗体近视组、高剂量抗体近视组,每组12只。本研究采用双眼戴镜法构建近视模型,即豚鼠双眼佩戴-10D透镜诱导近视,正常组不做任何处理。近视模型组豚鼠持续戴镜,低、中、高剂量抗体近视组豚鼠戴镜2周后右眼玻璃体腔注射5ug、10ug、20ug双调蛋白抗体,同时左眼玻璃体腔注射同等剂量的乳酸钠林格注射液(buffer),注射抗体前后持续戴镜。于戴镜前、戴镜2周后、实验5周后(注射三次抗体后)等3个时间点用带状检影镜及眼科A超仪测量豚鼠的屈光度和眼轴长度。用PAS染色法检测豚鼠眼球后极部视网膜、脉络膜及巩膜的厚度,同时用实时定量PCR和免疫荧光法检测视网膜中双调蛋白及表皮生长因子受体(EGFR)mRNA和蛋白的表达。第三部分:双调蛋白对先天性近视豚鼠眼轴生长的作用研究选取24只3周龄健康三色短毛先天性近视豚鼠,随机分为3组:低剂量抗体近视组、中剂量抗体近视组、高剂量抗体近视组,每组8只。饲养2周后,低、中、高剂量抗体近视组豚鼠实验眼玻璃体腔注射5ug、10ug、20ug双调蛋白抗体,同时对照眼玻璃体腔注射同等剂量的buffer缓冲液。于入组前、饲养2周后、注射抗体三次后用带状检影镜及眼科A超仪测量豚鼠的屈光度和眼轴长度。用PAS染色法检测豚鼠眼球后极部视网膜、脉络膜及巩膜的厚度。结果:1.本研究中高度近视人群多以后天性近视为主,发病年龄多集中在青少年时期,且以男性居多。先天性高度近视人群中家族性近视居多,后天性高度近视则多为散发性,与后天性高度近视患者相比,先天性高度近视患者最佳矫正视力下降程度更深(P<0.001),屈光度下降更明显(P<0.001),眼轴长度更长(P<0.05)。高度近视青少年具有视力下降,眼轴延长,前房加深,眼压下降的特点,高度近视眼轴长度与角膜曲率、等效球镜度呈显著负相关(P<0.01),与前房深度呈显著正相关(P<0.01)。遗传学研究发现双调蛋白(AREG)、血管活性肠肽受体2(VIPR2)、聚蛋白多糖(ACAN)、α1-I型胶原基因(COL1A1)、转化生长因子β诱导基因1(TGIF1)在高度近视人群中变异频率增高。2.双眼造模近视研究:入组前各组豚鼠间屈光度及眼轴长度比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)。透镜诱导2周后,近视模型组与正常对照组比较眼轴长度增长、屈光度下降,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。与近视buffer组相比,玻璃体腔注射双调蛋白抗体后,低、中、高剂量组眼轴长度均下降,屈光度均上升,后极部巩膜厚度均明显增加,差异均有统计学意义(均为P<0.05),且呈剂量依赖性变化。各组后极部视网膜厚度无明显变化。实时定量PCR结果和免疫荧光结果显示近视模型组及buffer组视网膜中双调蛋白mRNA和蛋白表达增加,低、中、高剂量抗体组视网膜中双调蛋白mRNA和蛋白表达均下降,与buffer组相比,低剂量组视网膜中表皮生长因子受体mRNA表达下降(t=2.606,P=0.022),其他组差异均无统计学意义。3.先天性近视研究:研究起始时先天性近视各实验组豚鼠间屈光度及眼轴长度比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)。注射双调蛋白抗体后,与近视buffer组相比,低、中、高剂量抗体组眼轴长度下降,后极部巩膜厚度增厚,屈光度增加,差异均有统计学意义,且呈剂量依赖性(均为P<0.05)。结论:1.青少年男性为高度近视危险因素,先天性近视为眼底病变的危险因素,高度近视眼轴长度延长与角膜曲率减少、等效球镜度减少、前房加深有关,高度近视人群中AREG、VIPR2、ACAN、COL1A1、TGIF1基因上的突变位点变异频率升高,提示这些基因可能与高度近视密切相关。2.在双眼近视造模豚鼠的玻璃体腔注射双调蛋白抗体后,与近视buffer组(左眼)相比,近视抗体组(右眼)豚鼠屈光度上升,眼轴明显缩短,后极部巩膜增厚,其机制可能与双调蛋白表达的减少有关。3.先天性近视豚鼠玻璃体腔内注射双调蛋白抗体后,与近视buffer组相比,各抗体组豚鼠屈光度上升,眼轴缩短,后极部巩膜厚度增加。这说明双调蛋白抗体也能够延缓先天性近视豚鼠眼轴的生长。