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青光眼是世界范围的重要致盲眼病，原发性开角型青光眼（PrimaryOpenAngleGlaucoma,POAG）是主要的青光眼类型，其发病机制依然不明确。我们前期参与的POAG全基因组关联研究（Genomewideassociationstudy,GWAS）发现了CAV1（小窝蛋白1,Caveolin-1）和POAG显著相关，我们进行了CAV1相关的功能研究。随后我们参与的另一项POAG全基因组关联研究发现ABCA1的变异位点和POAG显著相关，我们推测CAV1可能通过CAV1-ABCA1-胆固醇通路参与POAG的发病机制,因此我们进行了CAV1-胆固醇通路相关基因与POAG的关联研究。
本研究包括两部分：
第一部分CAV1基因对人小梁网细胞特性影响的研究
目的：通过研究CAV1基因敲除后人小梁网细胞特性的变化，从细胞分子学角度明确CAV1对小梁网细胞特性的影响。方法利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术敲除人类小梁细胞CAV1构建CAV1基因敲除人类小梁网细胞系，通过凋亡实验、粘附实验、内吞实验比较CAV1基因敲除与野生型细胞的形态及功能差异，并检测细胞外基质和自噬相关基因标记物的变化，验证自噬相关蛋白的变化。结果CAV1基因敲除后与野生型细胞相比，凋亡未见差异，但人小梁网细胞粘附水平下降（为野生型的69.34%，P<0.05），内吞葡聚糖（dextran）和转铁蛋白（transfeeeing）的能力增强（分别是野生型的4.37和1.89倍，P<0.001），细胞外基质降解酶基因（(ADMTS13和MMP14）和自噬相关基因（ATG7和BECN1）、自噬相关蛋白（LC3B-II）表达均升高。结论CAV1有调节人小梁网细胞粘附，内吞和自噬的作用。
第二部分CAV1-胆固醇通路相关基因和血胆固醇水平与POAG的关联研究
目的：通过研究CAV1-ABCA1-胆固醇通路中相关基因单核苷酸多态性和血胆固醇水平与POAG的关联，以及不同基因型间血胆固醇水平及初诊时青光眼临床参数的差异，从基因学的角度明确CAV1是否通过CAV1-ABCA1-胆固醇通路参与POAG的发病机制。方法（1）收集符合入组标准的POAG(包括HTG和NTG)病人和对照组，抽取血样，提取DNA后采用TaqManPCR确定CAV1/CAV2(rs4236601、rs1052990和rs17588172)、ABCA1rs2487032、APOE(rs429358和rs7412)6个SNP基因型，然后采用6种基因模型对POAG病人及对照组进行基因型关联分析；（2）通过回顾性病例对照研究方法，收集符合入组标准的POAG和对照组初次就诊时的空腹血胆固醇和血脂参数（总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白），比较POAG和对照组间血胆固醇和血脂水平的差异；（3）收集符合入组标准的POAG患者的基因型、空腹血胆固醇和血脂参数，进行不同基因型间血胆固醇和血脂水平的差异分析；（4）收集符合入组标准的POAG患者的基因型、初次就诊时的眼部生物学参数(IOP、VCDR、MD、VFI)，进行不同基因型间眼部生物学参数的差异分析。结果:（1）CAV1/CAV2基因rs4236601位点和ABCA1基因rs2487032和POAG显著关联，CAV1/CAV2基因rs4236601（A）会增加POAG风险，而ABCA1基因rs2487032（A）是POAG的保护性位点，CAV1/CAV2rs4236601-ABCA1rs2487032存在叠加效应，CAV1-ABCA1风险评分和POAG、HTG、NTG风险正相关。（2）甘油三酯是女性POAG的危险因素，而总胆固醇和低密度脂蛋白则是男性POAG的保护因素；细化分组发现甘油三酯和低密度脂蛋白是女性HTG的危险因素，而总胆固醇和低密度脂蛋白则是男性HTG及NTG的保护因素。（3）在POAG及HTG组中携带ABCA1rs2487032（A）等位基因者，低密度脂蛋白水平较高；而在NTG组，携带CAV1/CAV2rs4236601（A）等位基因者，总胆固醇和低密度脂蛋白水平血总胆固醇水平较低；（4）携带CAV1rs4236601（A）等位基因和ABCA1rs2487032（A）等位基因者初诊时POAG的病情程度均较严重；而CAV1-ABCA1风险评分与眼部参数（IOP，VCDR，MD，VFI）未存在关联。结论：CAV1-ABCA1在POAG发病中存在叠加效应，胆固醇和血脂水平在不同性别的POAG中存在差异，CAV1及ABCA1基因型和POAG初诊时的病情有一定关联。CAV1可能通过CAV1-ABCA1-胆固醇通路在POAG中起作用，确定CAV1-ABCA1-胆固醇通路在POAG中的具体机制有助于理解POAG的发病机制。
本研究包括两部分：
第一部分CAV1基因对人小梁网细胞特性影响的研究
目的：通过研究CAV1基因敲除后人小梁网细胞特性的变化，从细胞分子学角度明确CAV1对小梁网细胞特性的影响。方法利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术敲除人类小梁细胞CAV1构建CAV1基因敲除人类小梁网细胞系，通过凋亡实验、粘附实验、内吞实验比较CAV1基因敲除与野生型细胞的形态及功能差异，并检测细胞外基质和自噬相关基因标记物的变化，验证自噬相关蛋白的变化。结果CAV1基因敲除后与野生型细胞相比，凋亡未见差异，但人小梁网细胞粘附水平下降（为野生型的69.34%，P<0.05），内吞葡聚糖（dextran）和转铁蛋白（transfeeeing）的能力增强（分别是野生型的4.37和1.89倍，P<0.001），细胞外基质降解酶基因（(ADMTS13和MMP14）和自噬相关基因（ATG7和BECN1）、自噬相关蛋白（LC3B-II）表达均升高。结论CAV1有调节人小梁网细胞粘附，内吞和自噬的作用。
第二部分CAV1-胆固醇通路相关基因和血胆固醇水平与POAG的关联研究
目的：通过研究CAV1-ABCA1-胆固醇通路中相关基因单核苷酸多态性和血胆固醇水平与POAG的关联，以及不同基因型间血胆固醇水平及初诊时青光眼临床参数的差异，从基因学的角度明确CAV1是否通过CAV1-ABCA1-胆固醇通路参与POAG的发病机制。方法（1）收集符合入组标准的POAG(包括HTG和NTG)病人和对照组，抽取血样，提取DNA后采用TaqManPCR确定CAV1/CAV2(rs4236601、rs1052990和rs17588172)、ABCA1rs2487032、APOE(rs429358和rs7412)6个SNP基因型，然后采用6种基因模型对POAG病人及对照组进行基因型关联分析；（2）通过回顾性病例对照研究方法，收集符合入组标准的POAG和对照组初次就诊时的空腹血胆固醇和血脂参数（总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白），比较POAG和对照组间血胆固醇和血脂水平的差异；（3）收集符合入组标准的POAG患者的基因型、空腹血胆固醇和血脂参数，进行不同基因型间血胆固醇和血脂水平的差异分析；（4）收集符合入组标准的POAG患者的基因型、初次就诊时的眼部生物学参数(IOP、VCDR、MD、VFI)，进行不同基因型间眼部生物学参数的差异分析。结果:（1）CAV1/CAV2基因rs4236601位点和ABCA1基因rs2487032和POAG显著关联，CAV1/CAV2基因rs4236601（A）会增加POAG风险，而ABCA1基因rs2487032（A）是POAG的保护性位点，CAV1/CAV2rs4236601-ABCA1rs2487032存在叠加效应，CAV1-ABCA1风险评分和POAG、HTG、NTG风险正相关。（2）甘油三酯是女性POAG的危险因素，而总胆固醇和低密度脂蛋白则是男性POAG的保护因素；细化分组发现甘油三酯和低密度脂蛋白是女性HTG的危险因素，而总胆固醇和低密度脂蛋白则是男性HTG及NTG的保护因素。（3）在POAG及HTG组中携带ABCA1rs2487032（A）等位基因者，低密度脂蛋白水平较高；而在NTG组，携带CAV1/CAV2rs4236601（A）等位基因者，总胆固醇和低密度脂蛋白水平血总胆固醇水平较低；（4）携带CAV1rs4236601（A）等位基因和ABCA1rs2487032（A）等位基因者初诊时POAG的病情程度均较严重；而CAV1-ABCA1风险评分与眼部参数（IOP，VCDR，MD，VFI）未存在关联。结论：CAV1-ABCA1在POAG发病中存在叠加效应，胆固醇和血脂水平在不同性别的POAG中存在差异，CAV1及ABCA1基因型和POAG初诊时的病情有一定关联。CAV1可能通过CAV1-ABCA1-胆固醇通路在POAG中起作用，确定CAV1-ABCA1-胆固醇通路在POAG中的具体机制有助于理解POAG的发病机制。