目的觀察661W細胞低氧條件下基因表達水平和信號通路的早期改變，尋找潛在功能性靶基因。方法將培養的小鼠661W細胞分為低氧處理組、常氧對照組。低氧處理組細胞置于37 ℃、體積分數分別為1%、5% CO2的三氣培養箱中培養；常氧對照組細胞置于37 ℃、體積分數為5% CO2培養箱中培養。培養4 h后，采用高通量測序技術對兩組661W細胞進行轉錄組測序，篩選顯著差異表達基因（DEG）。對篩選得到的DEG進行聚類熱圖分析、基因注釋（GO）功能富集分析、京都基因與基因組百科全書（KEGG）的信號通路富集分析和蛋白互作網絡（PPI）分析。采用逆轉錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）對DEG mRNA表達進行驗證。結果共篩選出506個DEG，其中上調基因459個，下調基因47個。GO功能富集分析結果顯示，DEG主要富集的生物過程是細胞對低氧反應、糖酵解、細胞增生負調控及凋亡等。KEGG信號通路富集分析結果顯示，糖酵解與糖異生、果糖代謝、磷酸戊糖途徑以及淀粉和蔗糖代謝等糖代謝途徑被顯著富集。缺氧誘導因子（HIF）-1α信號通路、糖酵解、FoxO信號通路、胰島素信號通路和腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）信號通路參與了上述過程。PPI分析結果顯示，低氧相關的關鍵基因是Aldoa、Aldoc、Gpi1、Hk2、Hk1、Pfkl、Pfkp、Vhl、Fbxo10、Fbxo27。RT-PCR檢測結果顯示，低氧處理組細胞中15個DEG mRNA表達水平均較常氧對照組升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。N-myc下游調控基因-1（Ndrg1）、Mt1及血管內皮生長因子A（VEGFA） mRNA表達水平有低氧時間依賴性。結論低氧下DEG主要為糖代謝相關基因、細胞對缺氧反應相關基因以及調控增生和凋亡相關基因。HIF-1α信號通路、糖酵解、FoxO信號通路和AMPK信號通路參與了低氧下661W細胞的早期改變。Aldoa、Aldoc、Gpi1、Hk2、Hk1、Pfkl、Pfkp、Vhl、Fbxo10、Fbxo27可能在661W細胞應對低氧反應中起到關鍵作用。Ndrg1、Mt1及VEGFA可作為研究缺血、缺氧相關眼底疾病的潛在功能性靶基因。
目的確定2個Alstr?m綜合征（ALMS）家系的致病基因變異。方法回顧性臨床研究。2020年8月至2021年12月于河南省立眼科醫院就診的2個ALMS家系的2例患者（先證者）及其家系成員5名納入研究。患者分別來自2個無血緣關系家系。詳細詢問病史和家族史，并行最佳矯正視力、屈光度、眼底彩色照相、色覺、光相干斷層掃描（OCT）、全視野視網膜電圖（ff-ERG）檢查。采集受試者外周靜脈血5 ml，提取全基因組DNA進行文庫構建，采用聚合全外顯子探針進行捕獲。對于可疑的致病突變位點，通過Sanger進行驗證，應用分析軟件對突變位點進行生物信息學分析。結果家系1先證者，男，4歲。雙眼自幼畏光伴視力低下。雙眼紅、綠色盲。雙眼眼前節及眼底未見明顯異常。OCT檢查，雙眼黃斑區橢圓體帶及嵌合體帶模糊、欠清晰。ff-ERG檢查，雙眼視錐系統功能嚴重受損，視桿系統功能輕度受損。家系2先證者，女，12歲。雙眼自幼畏光伴視力低下。雙眼紅、綠色盲。雙眼眼前節未見明顯異常。雙眼視網膜大量色素沉著，黃斑中心凹反光不清。OCT檢查，雙眼神經視網膜外層結構紊亂、變薄，累及黃斑中心凹，視網膜色素上皮粗糙。ff-ERG檢查，雙眼視錐、視桿系統功能均嚴重受損。基因檢測結果顯示，家系1先證者ALMS1基因存在c.468dupT（M1）移碼變異和c.10819C>T（M2）無義變異，均為新發變異。家系2先證者ALMS1基因存在c.2296_2299del（M3）、c.10831_10832del（M4）移碼變異。生物信息學分析結果顯示，M1、M3變異為可能致病的變異；M2、M4變異為致病的變異。結論ALMS1基因M1、M2和M3、M4分別可能是家系1和家系2的致病基因變異；M1、M2為新發突變位點。
目的確定1個漢族Leber先天性黑矇（LCA）家系的致病基因突變。方法回顧性研究。2018年10月在河南省立眼科醫院就診的LCA一家系1例患者和3名家系成員納入研究。詳細詢問患者病史并行物體注視性質、追隨試驗、裂隙燈顯微鏡、散瞳驗光、眼底照相及全視野ERG檢查；家系成員行BCVA、裂隙燈顯微鏡聯合前置鏡、驗光、眼底照相及全視野ERG檢查。采集先證者及其兄長、父母的外周靜脈血5 ml，提取全基因組DNA。應用包含441個致病基因的遺傳眼病捕獲芯片進行靶向捕獲富集高通量測序以獲得致病基因及突變。對可疑致病突變位點通過Sanger進行驗證，并行生物信息學分析確定基因突變位點的致病性。結果患者表現為自幼不追物但有明顯畏光和眼球震顫；雙眼眼前節及眼底無異常；全視野ERG檢查可見雙眼視錐、視桿系統功能嚴重下降。基因檢測結果顯示，患者RPGRIP1基因存在c.1635dupA和c.3565C＞T兩個突變。其中，RPGRIP1 c.1635dupA為新發突變。RPGRIP1基因c.1635dupA和c.3565C＞T構成復合雜合突變。生物信息學分析結果顯示，c.3565C＞T為致病突變，c.1635dupA為可能致病突變。結論RPGRIP1基因新發突變c.1635dupA與c.3565C＞T構成復合雜合突變可能是本家系的致病原因。
目的確定早發性嚴重視網膜營養不良（EOSRD）一家系的致病基因突變。方法回顧性臨床研究。2018年8月于河南省立眼科醫院檢查確診的一個漢族EOSRD家系中1例患者及3名家系成員納入研究。詳細采集患者病史后，對受試者行最佳矯正視力（BCVA）、裂隙燈顯微鏡聯合前置鏡、眼底彩色照相、頻域光相干斷層掃描（SD-OCT）及全視野視網膜電圖（ff-ERG）檢查。采集受試者外周靜脈血5 ml，提取全基因組DNA。應用包含441個致病基因的遺傳眼病捕獲芯片進行靶向捕獲富集高通量測序，對明確的致病突變位點進行Sanger測序驗證；應用分析軟件對突變位點進行生物信息學分析。結果先證者女，6歲，于1歲以后出現雙眼夜間視力差。雙眼BCVA均為0.1。視盤顏色稍淡；視網膜血管管徑稍變細，血管弓外視網膜可見廣泛色素改變。SD-OCT檢查可見雙眼黃斑中心凹處外界膜、橢圓體帶及嵌合體帶結構欠清、斷續；中心凹外可視區神經上皮外叢狀層、外核層、外界膜、橢圓體帶及嵌合體帶逐漸消失，色素上皮層厚度欠均勻。ff-ERG檢查，雙眼視錐、視桿系統功能嚴重下降。基因檢測結果顯示，先證者Tubby樣蛋白1（TULP1）基因存在c.921C>A純合突變，環核苷酸門控通道β1（CNGB1）基因存在c.3121C>T、c.3488G>A復合雜合突變。氨基酸保守性分析結果顯示，上述3個突變位點在多個物種中均高度保守。生物信息學分析結果顯示，TULP1基因c.921C>A（p.Cys307*）在蛋白質保守區出現翻譯終止，CNGB1基因c.3121C>T（p.Arg1041Trp）、c.3488G>A（p.Gly1163Glu）在蛋白質保守區出現氨基酸極性變化，導致蛋白質空間結構產生較大改變。結論TULP1基因c.921C>A純合突變、CNGB1基因c.3121C>T和c.3488G>A復合雜合突變為該EOSRD家系的突變位點。
目的確定1個Schubert-Bornschein型不完全型先天性靜止性夜盲（CSNB）家系的致病基因突變。方法回顧性臨床研究。2021年2月于河南省人民醫院經臨床、基因檢查確診的一個漢族Schubert-Bornschein型不完全型CSNB家系中1例患者及其父母、兄長納入研究。詳細詢問患者病史、家族史并行最佳矯正視力（BCVA）、色覺、眼底彩色照相、全視野視網膜電圖（ERG）、頻域光相干斷層掃描（OCT）檢查。采集受試者外周靜脈血5 ml，提取全基因組DNA。受檢者基因組DNA進行文庫構建、聚合全外顯子探針進行捕獲。對可疑致病突變位點通過Sanger進行驗證，并行生物信息學分析確定基因突變位點的致病性。結果先證者（Ⅱ2）雙眼BCVA均為0.4；色覺檢查不能辨認紅色。眼底檢查未見明顯異常。雙眼黃斑區視網膜厚度輕度變薄。全視野ERG檢查，雙眼暗適應3.0刺激下ERG b波振幅明顯降低，呈負波形。先證者母親（Ⅰ2）雙眼BCVA、色覺、眼底彩色照相、頻域OCT檢查均正常。全視野ERG檢查，雙眼各反應振幅輕度降低，暗適應震蕩電位振幅明顯降低。基因檢測結果顯示，先證者（Ⅱ2）電壓依賴鈣離子通道α1F亞基基因（CACNA1F基因）第14號外顯子存在c.1761dupC半合子突變。蛋白序列同源性分析結果顯示，該位點在多個物種中均高度保守；生物信息學分析結果顯示，CACNA1F基因c.1761dupC（pY588fs）其后發生移碼突變，在第10位變成終止密碼子在蛋白質保守區出現翻譯終止。根據美國醫學遺傳學和基因組學學會標準和指南，該突變判斷為可能致病性變異。先證者母親（Ⅰ2）為該位點突變攜帶者。先證者父親、兄長臨床及基因檢測結果均未見異常。結論 CACNA1F基因c.1761dupC是該Schubert-Bornschein型不完全型CSNB家系致病的突變位點。
目的分析高糖誘導的BV2小膠質細胞基因表達水平和信號通路改變，初步探討轉膠蛋白-2（TAGLN2）調控細胞炎癥反應和代謝進程的機制。方法基礎研究。BV2細胞分為甘露醇（Man）組、葡萄糖（Glu）組、過表達對照（Con）Glu組、過表達TAGLN2 Glu組、沉默Con Glu（shCon Glu）組、沉默TAGLN2 Glu（shTAGLN2 Glu）組。Man組細胞置于含25 mmol/L Man、25 mmol/L Glu的改良Eagle培養基（DMEM培養基）中培養；Glu組、Con Glu組、TAGLN2 Glu組、shCon Glu組、shTAGLN2 Glu組細胞置于含50 mmol/L葡萄糖的DMEM培養基中培養。培養24 h后，采用高通量測序技術對各組細胞進行轉錄組測序，篩選顯著差異表達基因（DEG）。DEG篩選標準為|log2（差異表達倍數）|≥1且P≤0.05。對篩選得到的DEG進行基因注釋（GO）功能富集分析、京都基因與基因組百科全書（KEGG）的信號通路富集分析和蛋白-蛋白互作網絡分析。采用實時聚合酶鏈反應（RT-PCR）檢測DEG mRNA相對表達量。組間數據比較采用獨立樣本t檢驗。結果與Man組比較，Glu組共篩選出517個DEG，其中上調、下調基因分別為277、240個。KEGG通路分析結果顯示，上調的DEG顯著富集在核因子（NF）-κB和Jak-信號轉導和轉錄激活因子（STAT）信號通路等免疫系統進程；下調的DEG顯著富集在糖胺多聚糖的降解和甘油酯等代謝進程。與Con Glu組比較，TAGLN2 Glu組共篩選出480個DEG，其中上調、下調基因分別為147、333個。上調的DEG顯著富集在脂肪酸、甘油脂和丙酮酸等代謝進程；下調的DEG顯著富集在NF-κB、Jak-STAT和腫瘤壞死因子（TNF）信號通路等免疫系統進程。與shCon Glu組比較，shTAGLN2 Glu組共篩選出582個DEG，其中上調、下調基因分別為423、159個。上調的DEG顯著富集在TNF、趨化因子信號通路等免疫系統進程；下調的DEG基因主要富集在模式識別受體信號通路。RT-PCR檢測結果顯示，與Con Glu組比較，TAGLN2 Glu組細胞中Card11（t=13.530）、Icos（t=3.482）、Chst3（t=6.949）、Kynu（t=5.399）、白細胞介素（IL）-1β（t=2.960）、TNF-α（t=5.800）、IL-6（t=3.130）、干擾素-γ（t=7.690）、IL-17（t=6.530） mRNA相對表達量顯著下降，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論TAGLN2可能通過NF-κB和Jak-STAT信號通路抑制高糖誘導的小膠質細胞炎癥反應；Card11、Icos、Chst3、Kynu在TAGLN2抗炎過程中可能發揮了重要作用。