OPN1LW 基因内含子新的剪切变异相关的X染色体连锁遗传性视杆视锥细胞营养不良

目的位于X染色体上的OPN1LW基因变异通常导致蓝色单色视。OPN1LW基因变异多发生在外显子区域,内含子区域的变异少见。本研究分析OPN1LW基因内含子新的剪切变异相关的X染色体连锁遗传性视杆视锥细胞营养不良合并近视家系的临床表型及基因突变特点。方法采用家系调查研究方法,收集2020年1月9日于河南省人民医院临床诊断为视杆视锥细胞营养不良合并近视1家系3代7名成员。对部分家系成员进行眼科检查,采集受试者静脉血并提取DNA,用河南省眼科疾病临床研究中心自主研发的眼后段疾病靶向捕获基因检测试剂盒PS400和全外显子测序法筛选致病基因。用一代Sanger测序和家系共分离法对筛选的靶基因进行验证,参照美国医学遗传学协会(ACMG)指南和在线工具SIFT、Polyphen2、Mutation Taster对新发现的变异位点进行致病性分析。结果先证者5岁,男,临床表现为双眼视力不佳,红绿色盲和眼球震颤。双眼眼前节检查未见明显异常。眼底可见视盘边界清、色淡,黄斑中心凹反光可见。光相干断层扫描(OCT)示双眼黄斑区部分椭圆体带反射模糊,呈颗粒样。全视野ERG显示,双眼暗视0.01 ERG波形记录不到,暗视、明视3.0 ERG a、b波振幅明显降低。先证者舅舅有相似的临床表型,但症状更严重。广角眼底照相示双眼高度近视眼底改变,周边视网膜萎缩并伴有散发黑色圆点病灶;自发荧光示周边视网膜呈弱荧光,中周部未见明显异常。2种二代测序结果均显示OPN1LW基因内含子1个新的半合子剪切变异c.112+2T>G和SEMA4A基因1个新的杂合变异c.1913A>C(p.Y638S)。OPN1LW基因c.112+2T>G变异进一步导致1号内含子经典的剪切体供体序列改变。根据ACMG指南分析显示,c.112+2T>G致病性评分为PVS1+PM2+PP1,为致病性变异。结论本研究首次报道了与OPN1LW基因变异相关的X染色体连锁遗传性视杆视锥细胞营养不良合并近视家系的致病突变,且该新的致病变异位于基因内含子区域。这个结果与以往OPN1LW基因变异主要发生于外显子的认识不同,因此本研究扩大了OPN1LW基因致病突变谱和临床表现谱。

opn1lw2基因在红光诱导斑马鱼皮肤色素细胞形成中的作用

为了探究感红光视蛋白2基因opn1lw2在红光诱导斑马鱼(Danio rerio)皮肤色素细胞形成中的作用,针对AB品系野生型斑马鱼利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除感红光视蛋白2基因opn1lw2,构建opn1lw2缺失的纯合opn1lw2^(-/-)品系。使用光强(800±100)lx的红光LED灯(每天光照24 h)对15日龄野生型斑马鱼和opn1lw2^(-/-)品系斑马鱼进行60 d水面照射,发现野生型斑马鱼背部皮肤黑色素细胞数量显著多于opn1lw2^(-/-)品系斑马鱼。实时荧光定量PCR分析发现,黑色素细胞标记基因kit在野生型斑马鱼背部皮肤表达量显著高于opn1lw2^(-/-)品系,黄色素细胞标记基因csf1ra和虹彩细胞标记基因pnp4a在opn1lw2^(-/-)品系及野生斑马鱼背部皮肤表达无显著差异。表明红光能通过opn1lw2基因调控斑马鱼背部皮肤黑色素细胞的形成,但不影响皮肤黄色素细胞和虹彩细胞的形成;而且,调控黑色素细胞分化的α-MSH促黑激素的前体基因pomca在红光持续照射60 d的opn1lw2^(-/-)品系斑马鱼背部皮肤中的表达显著低于野生型,表明红光通过opn1lw2基因调控pomca基因的表达从而诱导黑色素细胞的形成。实时荧光定量PCR检测发现,野生型斑马鱼皮肤中视黄醛脱氢酶基因raldh3表达量显著高于opn1lw2^(-/-)品系,而视黄醛脱氢酶基因raldh2的表达,在两种类型斑马鱼中没有差异,表明opn1lw2基因可介导红光诱导视黄醛脱氢酶基因raldh3表达,进而调控黑色素细胞的形成。这些结果对于深入理解红光诱导鱼类皮肤色素细胞形成有重要帮助。