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斜視是一種常見的疾病,2%到4%的孩子存在某種形式斜視症狀:眼睛不能正確對齊,向內,向外,向上或向下轉動。有些病例可以通過佩戴眼鏡或眼部修復得到治療;其他則需要進行眼肌手術。但這些治療並沒有解決斜視的根本原因:專家認為這是神經系統疾病。
幾十年來,波士頓兒童醫院的醫學博士Elizabeth Engle一直在研究罕見的斜視形式,如Duane症候群,這種斜視是由眼球運動受限引起的。她的實驗室發現了多種基因,這些基因在突變時會破壞支配眼肌的顱神經的發育。這些遺傳學發現已經產生了許多關於運動神經元以及它們如何發育和生長的見解。
最近,Engle實驗室的博士後研究員Sherin Shabaan博士一直在收集患有普通,非麻痺性斜視的家庭的相關數據。
這種形式的斜視在遺傳上更難以確定。雖然它們顯然具有家族性發病特徵,但它們並不遵循可預測的孟德爾主導或隱性遺傳模式。相反,它們可能是由多個基因共同作用的變異引起的。
Engle,Shabaan及其同事決定專注研究內斜視,這種症狀的特徵是眼睛向內轉,使兒童看起來眼睛像交叉一樣。他們招募了大約1,200名美國白人血統的患者,其中大部分患者來自波士頓兒童醫院。
「即使在一個家庭中,也可能媽媽患有內斜視,而孩子有外斜視[眼睛向外翻轉],」作者說到, 「或者奶奶可以有外斜視,孩子有內斜視。或者媽媽記得'奶奶的眼睛有問題'。或者你可能在3歲時接受過眼科手術,但不記得為什麼。「
最終,研究人員進一步將調查範圍縮小了到了對826名患有「非調節性」內斜視的患者的調查,這些患者無法用眼鏡進行矯正。
他們決定進行全基因組關聯(GWAS),用於研究內斜視的研究。
GWAS是一種大約15年前出現的技術,它使用已知的SNP遺傳標記在大群體的基因組中進行搜索。它有助於發現影響常見的多基因特徵的遺傳變異,如身高,肥胖,糖尿病和高血壓。鑑定的基因可以提供關於性狀或病症的生物學的線索。
通過分析,作者發現一種名為WRB的基因的內含子與疾病的發生有較強相關性,該序列是一種能夠決定WRB開啟與否,或改變WRB表達水平的非編碼DNA。
值得注意的是,WRB是一種「印記」基因,意味著它的表達取決於它來自哪個親本。在這項研究中,患有斜視的患者更有可能遺傳父親的遺傳變異。此外,WRB位於21號染色體上,患有21三體症候群的兒童(俗稱唐氏綜合症)具有較高的斜視發生率,這是一種有趣的聯繫。
更令人失望的是,這一發現並沒有徹底解釋斜視是如何發展的。已知WRB參與蛋白質的加工。雖然作者過去發現的許多基因都在特定的大腦區域發揮作用,但WRB在整個身體中表達得非常多。「很難說它是如何導致斜視的,」作者說道。
波士頓兒童醫學院眼科主任醫學博士David Hunter博士對結果有不同的看法。他說:「這些研究結果代表了十多年來圍繞家庭,進行仔細檢查和收集樣本的艱苦工作。」 「終於,我們已經建立了一種與斜視相關的遺傳關聯,這種關聯比任何人都能證明的更為明確。我們可能會學習一些非常出乎意料的事情,並且對於這種常見病症的難以捉摸的原因非常重要。」
為了擴展他們的發現,作者希望希望找到新的斜視患者樣本。 這將增加GWAS分析的統計效果,並有望挖掘進一步的信息。
原標題:Invest Opth Vis Sci:首次揭示眼珠斜視的遺傳機理
資訊出處:A first step toward cracking the genetics of strabismus
原始出處:Sherin Shaaban et al, Genome-Wide Association Study Identifies a Susceptibility Locus for Comitant Esotropia and Suggests a Parent-of-Origin Effect, Investigative Opthalmology & Visual Science (2018). DOI: 10.1167/iovs.18-24082