摘要
目的：常染色体显性遗传性视神经萎缩（autosomal dominant optic atrophy，ADOA）是一种主要为视网膜神经节细胞变性伴上行性视神经萎缩导致的遗传性视神经病变，是目前最常见的视神经萎缩疾病。本研究通过收集临床诊断为ADOA家系的临床信息建立数据库，采集家系成员及对照组人群的外周血并提取基因组DNA样本，通过全外显子组测序方法筛选鉴定候选变异位点，并对突变位点进行功能研究。 方法：本研究采集1个初步诊断为ADOA的家系的血样，并采集200名对照组人群的外周血标本，对血样进行全外显子测序及sanger测序鉴定，应用PyMol及Schr?dinger软件对突变型OPA1蛋白与野生型OPA1蛋白进行结构对比及功能预测分析。随后，根据测序结果构建不含OPA1序列的GFP质粒（对照组）、含有正常OPA1序列的GFP质粒（野生组）及含有突变位点的OPA1序列的GFP质粒（突变组），并将其分别转染进入神经节细胞系（RGC5）。通过Western blot测定各组中凋亡蛋白cleaved-caspase-3的含量，共聚焦荧光显微镜观察线粒体形态。 结果：本研究通过对上述家系进行全外显子测序及sanger测序鉴定得到以下结果：OPA1突变位点：NM_130837:exon10c.1034G＞A:p.R345Q，为已报道OPA1突变位点。本研究中得到的突变位点位于GTPase结构域，分子动力学模拟可知突变型蛋白稳定性下降，与GTP配体作用强度较野生型OPA1蛋白减弱。与野生组及空白对照组相比，突变组细胞中的cleaved-caspase-3明显增加(p＜0.001)。在线粒体网状结构方面，与空白对照组相比，突变组中线粒体的数量明显增加(p=0.014)，点状结构的平均长度明显减少(p＜0.001)，点状结构的数量/网状结构的数量明显增加(p＜0.001)。线粒体形态结构在突变组中明显改变。 结论：本研究将分离测序得到的突变位点进行分子动力学模拟提示突变型蛋白稳定性下降，与GTP配体作用强度减弱；证明了OPA1突变可以破坏线粒体网状结构，增加细胞中凋亡因子cleaved-caspase-3的表达，可能导致细胞凋亡。
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