第一部分 Leber遗传性视神经病变患者筛查及资料收集 目的： 1．在全国范围内收集视神经病变家系，建立临床资料和分子遗传学资料数据库。并收集194个无亲缘关系的正常人作为对照。 2．在收集的视神经病变家系及正常对照者中筛查与Leber遗传性视神经病变（Lebers hereditary optic neuropathy，LHON）相关的线粒体DNA（mtDNA）三个原发突变位点（G3460A、G11778A、T14484C），了解中国人群的突变频谱。 方法： 1．对收集的视神经病变家系采集血样，了解家系情况，并对试验对象进行详细的眼科临床检查，建立临床和分子遗传学资料数据库。 2．对采集的血样提取基因组DNA，并设计三对引物对包含三个原发突变位点的片段进行PCR扩增、纯化和测序。 3．使用各种生物软件（DNAStar、Chromas、Clustal X）分析测序结果，找出所有的多态性位点和突变位点，分析其对LHON表型表达的影响。 结果： 1．本课题组共收集到视神经病变家系690个，其中携带LHON三个原发突变位点的家系302个，包括G11778A突变家系255个、G3460A突变家系9个、T14484C突变家系38个。 2．对包含三个原发位点的片段筛查发现携带继发突变位点（G3316A、T3394C、C3497T、G3635A、G3733A、G11696A及A14693G）的家系共102个。 3．在194例正常对照者中携带T3394C突变位点的有2例。 结论： 1．中国人群中Leber遗传性视神经病变相关的原发突变发病频谱与白种人有所差异，G11778A突变比例较高，G3460A和T14484C突变所占比例较低。 2．G11778A合并T3394C的家系7个，T3394C不合并原发突变位点的家系9个，为研究T3394C突变对LHON表型表达的影响提供遗传资料基础。 第二部分线粒体 DNA T3394C突变可能影响Leber遗传性视神经病变家系的表型表达 目的： 1．了解三个携带mtDNA T3394C突变但不携带原发突变位点的LHON家系的临床表型、外显率和表现度，分析T3394C突变对LHON表型表达的影响。 2．了解两个携带mtDNA T3394C和G11778A双突变位点的LHON家系的临床表型、外显率和表现度，探讨T3394C突变在携带G11778A突变位点的LHON家系表型表达中的作用。 3．分析线粒体背景、核修饰基因、环境因素（吸烟、饮酒和心理因素等）对中国LHON家系外显率和表现度的影响。 方法： 1．对家系先证者及母系成员进行详细的眼科检查，详细询问并记录家族史。 2．以家系先证者基因组DNA为模板，使用24对有部分重叠的引物对先证者mtDNA全序列进行PCR扩增、纯化和测序。 3．使用各种生物软件（DNAStar、Chromas、Clustal X）分析测序结果，找出所有的多态性位点和突变位点，分析其对功能的影响。 结果： 1．五个家系都具有典型的LHON临床表现，WZ98、WZ99和WZ100家系中都仅有一个成员发病，外显率分别为5．9％、10％和8．3％，发病年龄分别为14岁、21岁和14岁，视力损伤程度从轻度、中度到重度不等。WZ102和WZ103家系中LHON的外显率为56％和38％，家系平均发病年龄分别为19岁和17岁，男女发病比例为1：1．5和3：0。 2．对先证者线粒体基因组测序发现这五个序列都存在许多mtDNA变异位点，WZ98、WZ99和WZ100家系未检测到G11778A、G3460A和T14484C三个常见的突变位点，但先证者和母系成员均存在ND1基因T3394C位点同质性突变。WZ102和WZ103家系同时存在G11778A原发突变位点及T3394C突变位点。 3．线粒体单体型分析这五个mtDNA序列分别属于亚洲单体型D4b2、M9a、M9a3M9a和M9a。 结论： 1．三个携带mtDNA T3394C突变但不携带原发突变位点的LHON家系中只有一个成员发病，在194例正常对照者中存在2例携带T3394C突变，这种低外显率和在正常对照者出现说明T3394C突变本身不足导致LHON的发生。 2．两个携带mtDNA T3394C和G11778A双突变位点的LHON家系外显率较高，分别为56％和38％，G11778A突变是其致病的主要因素。T3394C突变位于ND1基因进化保守区，它使ND1亚单位中第30位极性中性酪氨酸被碱性组氨酸取代，可能协同原发突变位点G11778A提高LHON的外显率。 3．先证者mtDNA序列分别属于亚洲单体型D4b2、M9a、M9a3、M9a和M9a，但未发现这些单体型对LHON的表型表达存在影响。 4．家系母系成员尽管携带有相同的mtDNA，但发病年龄和病情严重程度存在差别，表明核修饰基因、环境因素（吸烟、饮酒和心理因素等）可能影响LHON的表型表达。