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本文主要从以下几部分进行论述： 第一部分 中国汉族Leber遗传性视神经病变患者ND1基因突变频谱 目的： 1、在全国范围内收集临床上诊断为Leber遗传性视神经病变(Leber hereditaryoptic neuropathy，LHON)的家系，并收集359例无血缘关系的正常人作对照。同时建立临床和分子遗传学资料数据库。 2、提取血样的全基因组DNA，并对与LHON相关的三个原发位点(ND1G3460A、ND4 G11778A、ND6 T14484C)所在区域进行PCR扩增、测序、筛查。 3、绘制中国汉族LHON人群线粒体ND1基因突变频谱。 方法： 1、通过与温州医科大学附属眼视光医院、北京中医药大学东方医院眼科、河北邢台眼科医院、福建东南眼科医院及河南新乡医学院附属第三眼科医院合作，建立LHON收集网络。经参与者同意，签署本课题组制定的知情同意书，采集静脉血样3-5mL，同时记录其临床资料和家系资料。 2、对家系先证者进行相关的眼科临床检查，包括利用国际标准对数视力表检测视力，俞自萍色觉图检查色觉，Humphrey视野计按程序SITA检查(HumphreyVisual Field Analyzer IIi，SITA Standard)视野，德国罗兰电生理仪(Roland ConsultRETI port gamma，pattern or flash VEP)检查视觉诱发电位(VEP)以及佳能眼底数码彩照(Canon CR6-45NM fundus camera)拍摄眼底照片。 3、提取所采样本的全基因组DNA，并设计三个原发位点和ND1所在区域的引物进行PCR扩增、纯化和测序。使用生物软件包括DNAStar、Chromas、ClustalX等对测序结果进行分析，查找线粒体DNA(mitochondrialDNA，mtDNA)突变位点。 结果： 1、从2013年1月起，我们共收集了144个LHON家系，检测到携带3个原发位点的家系共109个，其中ND4 G11778A突变家系101个、ND1 G3460A突变家系1个、ND6T14484C突变家系7个。 2、在病例组中共筛查到162处变异，变异发生频率为16.95×10-2/bp;在对照组中共发现55处变异，变异发生频率为5.75×10-2/bp。且经x2检验，P值=0.015＜0.05，即病例组和对照组的基因变异频率存在显著差异，具有统计学意义。 3、通过对1338个LHON家系ND1基因的筛查发现已报道与LHON相关的突变共8个;保守性较高的错义位点32个;保守性较低的错义位点28个，无义突变94个。 结论： 1、144例中国汉族LHON家系中3个原发突变位点(ND1 G3460A、ND4 G11778A、ND6 T14484C)相对突变频率分别为0.9％、92.7％和6.4％，与欧洲白人相比有所差异。 2、ND1基因是与LHON相关的突变热点区域之一。 第二部分 三个携带线粒体ND1 T3866C突变的中国汉族Leber遗传性视神经病变家系 目的： 1、了解携带线粒体ND1 T3866C突变的3个中国LHON家系的临床特征、外显率和表现度，分析T3866C突变对LHON发病的影响。 2、对线粒体DNA(mtDNA)全序列进行扩增测序分析，了解继发位点、单体型等因素对中国LHON家系外显率及表现度的影响。 方法： 1、对3个具有典型LHON临床症状的中国汉族家系先证者进行相应的眼科检查并采集静脉血样3-5ml，收集临床资料和家系资料。 2、用经典的酚-氯仿法提取先证者的全基因组DNA并以其作为模板，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、使用生物软件包括DNAStar、Chromas、Clustal X等对测序结果进行分析，查找mtDNA变异位点，结合所收集的临床资料分析其对功能的影响。 结果： 1、3个家系先证者都具有典型的LHON临床症状，且均不携带3个原发位点，但均携带T3866C同质性突变，发病年龄及视力损伤程度均有所不同，其中WZ411、WZ412只有先证者发病，外显率分别为12.5％、11.1％。而WZ413中有3个母系成员发病，外显率33.3％。 2、对先证者mtDNA进行测序分析发现这3个家系先证者都存在大量的mtDNA变异位点，但保守性高，且正常对照中未检出的只有ND1 T3866C突变。 3、线粒体单体型分析发现这3个家系的mtDNA序列均属于单体型M10a，没发现其他影响功能的位点存在。 结论： 1、3个仅携带线粒体ND1 T3866C突变的LHON家系(编号为WZ411、WZ412和WZ413)先证者的视力损伤程度不同，且在359例正常对照者中未发现该突变，提示T3866C突变可能是LHON的致病因素，但其他因素（如核修饰基因、环境因素等)影响LHON的表型表达。 2、线粒体ND13866位点T＞C碱基的改变使线粒体复合体I ND1亚基跨膜区的第187位进化高度保守的非极性异亮氨酸转变为极性苏氨酸，可能导致ND1亚基空间结构和稳定性发生改变，进而引起视力损害方面的线粒体功能障碍。 3、线粒体单体型分析发现3个家系的mtDNA序列均属于亚洲单体型M10a，提示该单体型M10a可能是LHON的易感因素。