本文主要从以下几个方面进行论述:　　第一部分:应用高通量测序技术诊断遗传性痉挛性截瘫　　遗传性痉挛性截瘫(hereditary spastic paraplegia，HSP)是一种罕见的以双下肢无力、痉挛步态为主要表现的神经系统变性疾病，可分为单纯型与复杂型，单纯型以进行性肌张力增高、双下肢无力及痉挛步态为主要表现，复杂型除上述表现外，还可出现发育迟滞、锥体外系、皮肤及周围神经病变等。目前此类疾病的治疗只能暂时改善临床症状，患者最终多致残。该病神经病理学改变以脱髓鞘和轴索变性为主，主要累及脊髓上行、下行纤维束的远端。HSP已知致病基因众多，遗传异质性极强，对此类疾病的诊断存在巨大困难，但遗传咨询和生育指导需要有精确的基因检测结果，这使得广大医务工作者面临严峻挑战，而急需要探索一种适合此类疾病的分子诊断平台。高通量测序由于广泛的覆盖率和高度的灵活性等优点，已逐渐成为筛查遗传异质性明显孟德尔疾病致病基因的的有效诊断工具。　　目的:　　分析3个遗传性痉挛性截瘫(HSP)家系的临床特点，通过高通量测序技术筛查其致病基因。　　方法:　　本研究收集2010年1月至2016年9月期间郑州大学第一附属医院神经内科和产前诊断中心就诊的3个HSP家系，分析5例患者的临床表现、实验室检查、影像学检查。采集患者及家系成员的外周血，提取基因组DNA，应用外显子组测序技术筛查先证者致病基因，生物信息学方法过滤测序数据确定候选致病突变，Sanger测序在家系内及正常对照中验证候选突变位点。　　结果:　　本研究分析了3个HSP家系的5例患者，其中3个家系中的先证者的临床表现异质性明显，家系1先证者以间歇性腰部疼痛起病，家系2和家系3的先证者主要表现为运动迟缓、反应迟钝、言语不利等症状。且MRI检查发现家系3患者存在胼胝体发育不良。经外显子测序发现家系1存在SPG3A基因7号外显子的c.715C＞T杂合突变。家系2和家系3存在SPG11基因复合杂合突变，分别为16号外显子c.3099_3103del缺失突变与21号外显子c3817_3818insTGA插入突变、32号外显子c.6194C＞G杂和突变及c.5121+1C＞T剪接突变，Sanger测序显示此3家系内基因突变与表型均共分离。同时在200例正常对照中均未发现上述突变。　　结论:　　本研究表明遗传性痉挛性截瘫患者临床异质性明显，应用全外显子测序在中国汉族人群中发现了HSP致病基因SPG3A、SPG11的多个新发突变，丰富了HSP突变基因信息，为HSP基因诊断提供更多依据。　　第二部分:应用高通量测序技术诊断两个罕见神经遗传病家系　　神经系统遗传性病症状和体征多种多样，临床表现复杂并且具有遗传异质性，除了部分病种具有典型临床表现外，还有许许多多临床表现复杂的、无法分类的遗传性神经系统疾病和综合征，此类疾病多发病率较低，但病情严重，致残致死率极高，且此类疾病病种较多、我省人口基数大，故此类疾病在实际临床工作中也会经常遇到，由于症状复杂，特异性差，致病基因多样或未知，对此类疾病的诊断存在巨大困难，但遗传咨询和生育指导需要有精确的基因检测结果，这使得广大医务工作者面临着严峻挑战，更需要探索一种适合此类疾病的分子诊断平台。　　目的:　　通过高通量测序技术筛查两个罕见神经遗传病家系致病基因，初步探索其发病机制，为寻找潜在治疗靶点提供理论依据。　　方法:　　1.收集一个遗传性脑海绵状血管瘤家系和一个遗传性肌病家系详细临床资料和影像资料，签署知情同意书后抽取外周静脉血、提取基因组DNA。　　2.应用全外显子组测序和目标捕获技术分别对两家系患者进行全外显子组测序和目标基因靶向测序，生物信息学方法过滤测序数据，确定候选致病基因突变位点。　　3.在脑海绵状血管瘤家系内，对候选致病突变进行Sanger测序验证，RT-PCR检测家系中3例患者及10例健康人群的CCM1基因mRNA表达水平;在遗传性肌病家系内对目标捕获技术发现的候选基因突变位点进行Sanger测序验证。两突变位点均在200例正常对照中进行验证。　　结果:　　1.本研究中的家族性脑海绵状血管瘤家系内共有7例患者，头颅磁共振均显示颅内多发处病灶，患者主要临床症状为反复头痛、无力、出血及癫痫，符合脑海绵状血管瘤的典型临床表现。遗传性肌病表现为进行性双下肢无力，近端重于远端，且存在近亲结婚家族史，符合遗传性肌肉病临床表现。　　2.本研究中，全外显子组测序生成6.6Gb数据，平均测序深度大于90％，覆盖度大于94％，发现了大约51687个SNP或2000个Indel。通过数据库数据过滤、显性遗传模型分析、突变位点致病性预测和Sanger测序验证，我们发现CCM1基因c.1159g＞T(Pe387*)突变最可能是此家族性脑海绵状血管瘤家系家系的致病原因。目标捕获测序共获得151.5M数据，注释对比后发现了4270个SNP和405个Indel，数据库过滤后得到13个基因上的9个SNP和5个Indel，致病性预测筛选和Sanger测序，最终确定GNE基因的c.C577T(p.Arg193Cys)为此遗传性肌病的致病基因。在200例正常对照患者中未发现上述突变位点。　　3.RT-PCR发现家族性脑海绵状血管瘤家系中3例患者CCM1基因的mRNA水平较正常人群降低35％。　　结论:　　1.本研究发现导致脑海绵状血管瘤和遗传性包涵体病的两个新发突变位点，且提示CCM1单倍剂量不足可能是脑海绵状血管瘤的潜在发病机制。　　2.高通量测序技术是一种诊断罕见神经遗传病的有效工具。