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目的:该研究旨在探讨中国人LCDⅠ的分子遗传学机制,从而为基因诊断和基因治疗奠定基础。格子状角膜营养不良Ⅰ型(LCDⅠ)是一种常染色体显性遗传病,表现为双眼对称性角膜基质出现网格状混浊、渐加重至视力严重损害甚至失明。本病发病早,10岁前即可开始发病,大多20岁时可看到典型的格子状病变,大约40岁左右时常常因视力严重受损而接受角膜移植手术。但因术后容易复发以及可能的排斥反应而常常导致手术失败,使其成为难治性角膜病。近年来,随着分子生物和分子遗传技术的发展,欧美及亚洲各国对其分子遗传学机制研究日益增多,纷纷报道了相关的致病基因以及突变位点。但至今未见有中国人LCDⅠ突变定位的研究报道,因此明确中国人LCDⅠ基因突变位点,具有重要的意义。 方法:收集中国人典型格子状角膜营养不良Ⅰ型的三个非血缘家系,由先证者出发,进行全面详细的家系调查。在享有知情权的前提下,选取其中患者15人,未发病者15人,志愿者15人无血缘关系正常对照。每人采集外周血5mL,改良Miller法提取外周血白细胞DNA。运用合成的特异性引物,对染色体5q31上TGFBI基因的第4、10、12和14外显子进行PCR扩增。PCR扩增产物通过电泳、切胶,QIAquickDNAExtractionKit回收DNA,并对纯化的PCR扩增产物直接进行基因测序分析,对照人类基因库进行突变分析。
结果:中国人三个LCDⅠ家系中,参与实验研究的所有患者TGFBI基因的第4外显子都发现了杂合型的错义突变R124C,这种突变表现率为100%,呈现出高度的单一性。分析此为中国人LCDⅠ的主要分子遗传学机制。外显子10、12、14未发现错义突变,家系中未患病者及无血缘正常对照者均未发现上述突变。
结论:中国人格子状角膜营养不良Ⅰ型(LCDⅠ)三家系患者表现为TGFBI基因上第4外显子单一的杂合型错义突变R124C,分析此突变为中国人的致病位点。该研究通过对三个非血缘家系的基因突变研究,进一步明确了中国人LCDⅠ基因突变位点,是基因诊断疑难病例临床应用的基本前提,并使产前诊断和优生优育得以实现。同时也为将来实现基因治疗奠定分子遗传学基础。