背景及目的先天性白内障是导致儿童视觉障碍的一个重要病因,占世界范围内儿童致盲原因的10%,而遗传性因素在先天性白内障的发病过程中更具有重要地位。本文旨在对一个先天性点状白内障家系进行遗传学研究,定位家系的致病基因,筛查突变位点,对突变基因进行体外真核细胞表达来研究探讨该突变导致家系先天性白内障的发生机制,为今后该类家庭及早进行遗传咨询提供帮助,也为基因治疗的临床应用贡献研究价值。方法本研究收集到一个遗传性白内障家系,家系患者和正常成员共三代16人。在签署参与研究知情协议书后对患者进行病史采集和临床检查,并采集外周血提取基因组DNA。选取已报道的与先天性白内障相关联的微卫星位点进行基因型分型与连锁分析,并应用LINKAGE软件计算LOD值。定位致病基因的染色体位置后,应用聚合酶链反应扩增该区域内的已知先天性白内障候选基因的全部外显子,对扩增产物进行直接测序,分析相应基因序列。用生物学软件分析该基因突变可能对正常蛋白质功能带来的影响,并构建带有-EGFP标签的野生型pEGFP-N1-MIP和突变型pEGFP-N1-G215D真核表达载体,分别转染置人宫颈癌细胞（Hela）细胞进行表达,比较野生型MIP-WT与突变型MIP-G215D蛋白的亚细胞定位差异。另将MIP-WT与MIP-G215D真核表达质粒分别转染置HEK-293T细胞系中,运用Western-Blot方法分析野生型MIP-WT与突变体MIP-G215D在蛋白表达水平上的差异。结果通过临床检查与分析确诊该家系为三代常染色体显性遗传性白内障家系,临床表型为点状白内障,并且白内障程度随年龄的增加而进展。连锁分析结果显示,在微卫星位点D12S1622（Zmax=2.71 at h=0.0）,D12S1724（Zmax=2.71at h=0.0）和D12S90（Zmax=2.71 at h=0.0）分别获得有意义的LOD值。该结果将致病基因定位于12q13,而该区域已知的与先天性白内障相关的基因为MIP基因。家系患者MIP基因直接测序结果显示其第644位碱基发生由G至A的杂合突变MIP（c.644G>A）,这导致MIP蛋白（既水通道蛋白AQP0）第215位氨基酸出现由甘氨酸至天冬氨酸的改变MIP（p.G215D）。家系中正常成员及100名正常对照者均未携带此变异。运用生物信息学软件对MIP（p.G215D）进行分析,结果显示G215D突变使MIP突变区域的的表面亲水性发生了变化,亲水性明显降低。通过荧光显微镜观察野生型MIP-WT及突变体MIP（G215D）蛋白在Hela细胞上的亚细胞定位,发现MIP-WT蛋白特异性地定位于细胞膜上;而MIP-（G215D）突变体蛋白则定位混乱,主要滞留在细胞质的蛋白分泌通道上,没有在膜上精确定位。通过Western-Blot方法检测野生型MIP-WT与突变型MIP-G215D蛋白的表达,结果显示MIP（p.G215D）突变并未明显影响MIP蛋白的表达水平。结论本研究确定了一常染色体显性遗传性白内障家系的致病基因为MIP基因,突变位点为MIP（c.644G>A）,该突变在国际上属首次报道。通过对MIP（p.G215D）突变体进行功能学预测与研究,实验结果表明MIP（p.G215D）突变降低了MIP蛋白（既晶状体水通道蛋白AQP0）的亲水性,并且改变了MIP蛋白的正常亚细胞定位,鉴于正确地表达定位是膜蛋白既水通道蛋白MIP功能发挥的基础,我们推测该突变导致了MIP的水通道功能受损,从而破坏了晶状体中水分子的平衡稳态,最终导致白内障的发生。该结果进一步探索与验证了MIP基因突变导致先天性白内障发病的机制。