發(fā)布時間：2018-04-03 04:23

  本文選題：Leber遺傳性視神經(jīng)病變　切入點：線粒體DNA　出處：《浙江大學》2015年博士論文

【摘要】：Leber遺傳性視神經(jīng)病變(Leber's Hereditary Optic Neuropathy,LHON)是一種主要累及青年男性,導致雙眼快速無痛性視力減退的母系遺傳性眼病。線粒體DNA (mitochondria DNA, mtDNA)突變是該病的分子致病基礎(chǔ)之一。線粒體ND4基因和ND6基因是與LHON相關(guān)的突變熱點區(qū)域。本研究在全國范圍內(nèi)共收集無血緣關(guān)系LHON漢族家系1218個,對收集的1218例先證者及316名正常對照者ND4基因突變篩查顯示,ND4基因上共存在149個變異位點,攜帶已知的m.11253TC、m.11778GA和m.11696GA突變位點家系共466個,占LHON總家系的38.26%,其中攜帶m.11778GA突變位點的家系440個,占36.12%。此外我們還發(fā)現(xiàn)10個攜帶可能有意義突變位點的家系,占LHON總家系的0.82%。我們對其中一個攜帶m.11778GA突變位點的5代111人的大家系進行了詳細的眼科學、遺傳學和生化功能評估。17名母系成員中6名患者表現(xiàn)出全視盤或部分視盤蒼白,11名攜帶者中7名母系成員眼底正常,而4名攜帶者(V-6,V-7,V-8和V-9)眼底血管迂曲。光學相干斷層掃描(OCT)檢查顯示患者組視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層(RNFL)厚度在各個象限均變薄,攜帶者RNFL厚度在顳側(cè)象限較正常組變厚。值得一提的是,攜帶者V-6的RNFL厚度在顳上側(cè)象限變薄,V-8的RNFL厚度在鼻側(cè),鼻上側(cè)和顳上側(cè)象限均變薄。對該家系5名患者和5名攜帶者及具有相同單體型的4名正常對照者建立永生化淋巴細胞系,患者組和攜帶者的線粒體膜電位分別是對照者組的61.15%和66.46%。在2-DG和丙酮酸存在情況下,患者組氧化磷酸化產(chǎn)生ATP是正常組的49.09%,而攜帶者組較正常組下降35.08%。此外,患者組和攜帶組的ROS水平較正常組分別增加85%和56%。患者組和攜帶者組ND4,ND1,ND5,ND6,NDUFS1和NDUFB8蛋白表達量較正常對照組明顯降低。ND6基因突變篩查顯示,ND6基因上共存在92個變異位點,包括29個錯義突變位點(9個未報道突變和20個已報道突變)和63個沉默突變位點,94個攜帶ND6基因14484TC,14502TC,14459GA突變位點的家系占總家系的7.7%,其中m.14484TC突變位點家系占4.4%。此外,12個攜帶可能有意義突變位點的家系占總家系的1.1%,因此,106個攜帶ND6基因突變位點的家系占總家系的8.7%。線粒體單體型M9,M10,M11和H2在患者中的比例大于正常對照者。我們對單獨攜帶m.14502TC突變位點的患者,單獨攜帶m.11778GA突變位點的患者,同時攜帶m.14502TC突變位點和m.11778GA突變位點的患者和正常對照者建立永生化淋巴細胞系和轉(zhuǎn)線粒體細胞系(Cybrids)。研究發(fā)現(xiàn),單獨攜帶m..14502TC突變位點的Cybrids其基礎(chǔ)OCR值、ATP偶聯(lián)OCR值及最大OCR值較正常組分別下降18.3%,15.2%和33.7%,而同時攜帶m.14502TC突變位點和m.11778GA突變位點的Cybrids下降程度更明顯。線粒體膜電位和氧化磷酸化產(chǎn)生的ATP在同時攜帶m.14502TC突變位點和m.11778GA突變位點的Cybrids明顯降低。ROS水平在攜帶雙突變組明顯高于單獨攜帶m.14502TC突變位點組及單獨攜帶m.11778GA突變位點組。這些結(jié)果證實,m.14502TC突變位點可能是與LHON相關(guān)的繼發(fā)突變位點,本身可引起線粒體功能下降,也可協(xié)同原發(fā)突變,加重線粒體的損傷。
[Abstract]:Leber hereditary optic neuropathy (Leber's Hereditary Optic Neuropathy, LHON) is a major involvement of young men, leading to disease of maternally inherited eyes rapid painless visual deterioration. Mitochondrial DNA (mitochondria DNA mtDNA) is one of the molecular basis of pathogenic mutations in this disease. The mitochondrial ND4 gene and ND6 gene mutation hotspots associated with the LHON. This study collected unrelated LHON families of Han nationality 1218 nationwide, the collection of 1218 probands and 316 normal controls ND4 gene mutation screening showed that the ND4 gene exist in 149 mutation sites with known m.11253TC, m.11778GA and m.11696GA mutation in home a total of 466 lines, accounting for LHON family 38.26%, which carry the m.11778GA mutation in 440 families, accounting for 36.12%., we also found that the 10 may carry meaningful mutations in families, accounting for LHON The total 0.82%. of our family one carrying the m.11778GA mutation of 5 generations of 111 people, we carried out a detailed Ophthalmology, genetics and biochemical evaluation of 6 patients.17 matrilineal relatives showed the whole disc or part of pale optic disc, 11 carriers in 7 maternal members and normal fundus. 4 carriers (V-6, V-7, V-8 and V-9) of fundus vascular tortuosity. Optical coherence tomography (OCT) examination showed that patients with retinal nerve fiber layer (RNFL) thickness in each quadrant were thinner, the thickness of RNFL carriers in the temporal quadrant than the normal group becomes thick. It is worth mentioning that the thickness of RNFL carriers V-6 in the upper temporal quadrant thinning, V-8 RNFL thickness in nasal, nasal and temporal side upper quadrant were thinner. The families of 5 patients and 5 carriers with the same haplotype and 4 normal controls to establish immortalized cell lines, patients and carry The mitochondrial membrane potential were the control group and 61.15% 66.46%. in the presence of 2-DG and pyruvate cases, patients with oxidative phosphorylation of ATP is produced in normal group 49.09%, and the carrier group decreased compared to the normal group 35.08%. in patients group and ROS group compared with normal group level carry respectively increased by 85% and the group of patients with 56%. and the carriers of group ND4, ND1, ND5, ND6, NDUFS1 and NDUFB8 protein expression was lower than the control group.ND6 gene mutation screening showed that there were 92 mutation sites in ND6 gene, including 29 missense mutations (9 unreported mutations and 20 reported mutations and 63 silent mutations) 94, carrying ND6 gene 14484TC, 14502TC, 14459GA mutation families accounted for 7.7% families, in which m.14484TC mutation family accounted for 4.4%. in addition, 12 may carry meaningful mutations in families in total families 1.1%, therefore, 106 Carrying mutations in ND6 gene family total family mitochondrial 8.7%. haplotype M9, M10, M11 and H2 in the proportion of patients than in normal controls. We separate carrying m.14502TC mutation in patients carrying the m.11778GA mutation alone in patients carrying m.14502TC mutation and m.11778GA mutation in patients with normal controls establish immortalized lymphocyte lines and transmitochondrial cell line (Cybrids). The study found that individual carrying m..14502TC mutations of the Cybrids based on the OCR value, compared with the normal group respectively decreased by 18.3% and the maximum value of ATP coupling OCR value OCR, 15.2% and 33.7%, while carrying the m.14502TC mutation and m.11778GA mutation in Cybrids the degree of decline is more obvious. The mitochondrial membrane potential and oxidative phosphorylation of ATP at the same time carrying m.14502TC mutation and m.11778GA mutation in Cybrids significantly decreased.ROS In carrying double mutant group was significantly higher than that of m.14502TC alone and carrying mutations alone carrying m.11778GA mutation site group group. These results demonstrated that m.14502TC mutations may be secondary associated with LHON mutations, can cause a decline in mitochondrial function, but also coordinated the primary mutation, increased mitochondrial damage.

【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R774.6

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本文編號：1703617