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目的青光眼是以进行性视神经变性和视野缺损为特征的一类综合症，位列全球第二位不可逆性致盲眼病。随着我国人口结构老龄化，开角型青光眼的发病率逐渐增加，严重威胁患者视功能，对个人和社会均造成巨大损失。原发性开角型青光眼发病机制尚未阐明。目前普遍观点认为原发性开角型青光眼为遗传异质性疾病，遗传因素在POAG的发病机制中起到关键作用。迄今为止已定位了6个POAG相关染色体位点，鉴定出两个开角型青光眼相关致病基因：TIGR/MYOC(trabecluarmeshwork-inducibleglucocorticoidresponse)基因和OPTN基因(optineurin)。1999年葛坚教授课题组首先报道了一个典型、完整的原发性开角型青光眼大家系(GZ.1家系)。该家系具有家族聚集性、地域封闭性、遗传稳定性、临床特征性等特点，具备青光眼分子遗传学研究的独特优势。
本研究应用全基因组扫描和基因测序法证实TIGR/MYOC基因为家族性开角型青光眼家系的致病基因，该家系中TIGR/MYOC基因存在Pro370Leu和Arg169Gly两种突变型，进一步本研究利用体内外基因转染技术，对Pro370Leu和Arg169Gly突变型TIGR/MYOC基因进行体内外功能研究，试图解读TIGR/MYOC基因的致病机制，旨在通过揭示这一典型青光眼家系独特表型背后的遗传本质以及疾病发生、发展的过程，为原发性开角型青光眼发病机制的研究提供线索。
方法1.利用全基因组扫描、单倍体型分析以及基因测序方法对GZ.1家族性开角型青光眼家系的致病基因进行定位筛查；
2.正常人眼小梁细胞的体外培养和鉴定：从角膜移植后剩余组织取材，利用组织块培养法，进行小梁细胞体外培养，并利用光镜、电镜、细胞免疫组织化学法鉴定小梁细胞；
3.突变型TIGR/MYOC基因真核表达载体的构建：在野生型TIGR/MYOC基因真核表达载体的基础上，利用定点突变技术，分别构建Arg169Gly和Pro370Leu突变型TIGR/MYOC基因真核表达载体；
4.野生型以及突变型TIGR/MYOC基因真核表达载体体外转染小梁细胞：利用脂质体转染体外培养的小梁细胞，分别检测野生型以及突变型TIGR/MYOC蛋白在细胞内外的表达量及其亚细胞器定位，细胞骨架蛋白-肌动蛋白和纽蛋白的形态与分布，小梁细胞迁移能力，内质网分子伴侣-PDI和GRP78、基质金属蛋白酶的表达；并利用Hochest染色以及流式细胞仪检测细胞凋亡情况；
5.野生型以及突变型TIGR/MYOC基因真核表达载体体内转染：利用阳离子聚合物(PEI)介导野生型以及突变型TIGR/MYOC基因体内转染小梁网，分别于转染后1d，3d，7d，14d进行小梁组织病理学切片、免疫组织化学、透射电子显微镜检测小梁组织的结构改变。
结果1.经全基因组扫描、单倍体型分析以及基因测序方法证实，GZ.1家族性开角型青光眼家系的致病基因定位于1号染色体的TIGR/MYOC基因，TIGR/MYOC基因存在Pro370Leu和Arg169Gly两种突变型；
2.体外成功培养正常人眼小梁细胞，并获得Pro370Leu和Arg169Gly突变型TIGR/MYOC基因真核表达载体；
3.经Westernblot分析检测证实，培养上清液中突变型TIGR/MYOC蛋白的细胞外分泌较野生型明显减少；
4.荧光免疫组化证实野生型TIGR/MYOC蛋白在小梁细胞内呈点状、弥漫、散在分布；Argl69Gly突变型TIGR/MYOC蛋白的分布向核周集中，与内质网高度重叠;而Pro370Leu突变型TIGR/MYOC蛋白是以大小不等、分布不均的积聚体形式存在于胞浆内；
6.RT-PCR以及westernblot分析结果显示Arg169Gly突变型转染组GRP78和PDI表达较对照组、野生型TIGR/MYOC基因转染组轻度升高；
7.野生型以及突变型TIGR/MYOC基因对小梁细胞功能的影响
(1)突变型TIGR/MYOC基因转染小梁细胞中微丝束粗大并向胞膜处边集，纽蛋白在核周的分布明显减少，而在胞膜处的分布则变得不连续、不规则、呈散在点状；
(2)划痕实验结果显示突变TIGR/MYOC基因转染小梁细胞迁移率较野生型以及正常对照轻度下降，与细胞内肌动蛋白丝再分布及周边部集聚相一致；
(3)RT-PCR、western印迹杂交分析证实，Arg169Gly突变型TIGR基因转染组MMP-2的表达明显下降，但MMP-9的表达无明显改变。
(4)Hotchest染色以及流式细胞检测各组间凋亡细胞百分比无统计学差异。
8.野生型以及突变型TIGR/MYOC基因体内转染小梁网，小梁组织病理学切片未观察到明显异常，但透射电镜观察小梁组织发现小梁细胞出现内质网扩张、线粒体水肿、细胞凋亡、脱落。
结论1.GZ.1家族性开角型青光眼家系的致病基因为TIGR/MYOC基因;
2.TIGR/MYOC基因Pro370Leu突变为GZ.1家族性开角型青光眼家系的致病性突变，可以作为一种检测家系成员青光眼发病危险性的早期基因诊断手段；
3.Pro370Leu和Arg169Gly突变型TIGR/MYOC蛋白的致病机制不同：发生于TIGR/MYOC蛋白N端的Arg169Gly突变型TIGR/MYOC蛋白在内质网内积聚，并可诱导内质网应激反应；而发生于TIGR/MYOC蛋白C端的Pro370Leu突变型TIGR/MYOC蛋白在细胞胞浆内以难以降解的积聚体形式存在；
4.GZ.1家族性开角型青光眼家系可能的发病机理为：Pro370Leu和Arg169Gly突变型TIGR/MYOC蛋白一级结构的改变，使得蛋白质α-螺旋或β-折叠等二级结构的形成不能正确完成，最终导致蛋白质在内质网内错误折叠、功能构象发生严重错误，蛋白质无法正常分泌，在细胞内积聚，对小梁细胞造成毒性作用，小梁细胞功能异常，最终导致了GZ.1家系POAG的发生；
5.Pro370Leu可能属于一种较为常见、古老的突变，与该家系早期发生、病情严重的临床表型高度相关，对于GZ.1家系青光眼的发生起到关键的作用；6.Arg169Gly突变作为一种罕见变异为本家系首次报道，该突变极有可能与Pro370Leu协同作用，并可能对其临床表型起到修饰作用。