视网膜色素变性致病基因CERKL缺失导致白内障的分子机制研究

Retinitis pigmentosa (RP) and cataract are the major causes of visual impairment and blindness. In RP patients of different populations, the formation of cataract is induced by RP, but the specific molecular mechanism is unclear by lack of research. In our previous work, we has generated an RP caustive gene CERKL knockout zebrafish model exhibiting a typical RP phenotype and lens opacity , in which a decrease of the crystalline genes cryab and crygs expression was demonstrated by proteomic analysis. The results indicted that CERKL deficiency caused the formation of cataract by down-reguating the expression of cryab and crygs. The project is aimed to investigate the the pathological processes of cataract and analysis the molecular mechanism of decreasing the expression of Cryab and Crygs induced by CERKL deficiency. The study will not only confirm RP can induce the formation of cataract, but also elucidate the molecular mechanism, which supply theoretical support to uncover the pathological mechanism of RP and cataract and to develop effective strategy for treatment of cataract induced by RP.

视网膜色素变性和白内障都是视觉损害和失明的主要的原因。在不同人群的RP病人中，都观察到RP并发白内障，但具体的分子机制则缺乏研究。在前期工作中，我们构建了RP致病基因CERKL敲除的斑马鱼模型，发现CERKL-null的斑马鱼不仅呈现RP症状，其晶状体也表现白内障特征；蛋白组学分析发现CERKL缺失可显著降低晶状体蛋白Cryab和Crygs的表达，提示CERKL缺失可能通过下调Cryab和Crygs而诱发白内障。本项目将在前期工作基础上，观察CERKL-null斑马鱼白内障发生的详细病理过程，分析CERKL下调Cryab和Crygs表达的分子机制。本项目如获资助并顺利实施，可能通过CERKL敲除的斑马鱼模型，证实视网膜色素变性确实能够诱发白内障，并初步阐明RP并发白内障的分子机制，为理解RP和白内障两种重要的眼科疾病的病理机制，以及RP并发白内障的治疗提供了理论依据。

视网膜色素变性和白内障都是视觉损害和失明的主要的原因。在不同人群的RP病人中，都 观察到RP并发白内障，但具体的分子机制则缺乏研究。CERKL是常见的视网膜色素致病基因，我们构建了CERKL敲除的斑马鱼模型，通过该模型，我们观察到CERKL-/-斑马鱼不仅表现出视网膜色素变性的表型，其晶状体也表现白内障特征。进一步研究发现，CERKL-/-的斑马鱼伴发白内障的比例较野生型增加，并随着斑马鱼年龄的增长逐步增加。我们发现在CERKL-/-的斑马鱼中，晶状体上皮细胞呈现出去核化不完全，同时我们发现了晶状体上皮细胞的凋亡明显增加。为了进一步阐述白内障发生的机制，我们发现在CERKL-/-的斑马鱼中晶状体蛋白基因cryab和crygs的表达明显下降。同时我们发现在斑马鱼中cryabb基因含有多个不同的转录本，不同的转录本有着不同的定位，暗示了cryabb基因可能具有复杂的功能。.通过CERKL-/-斑马鱼模型的研究，我们可能阐述视网膜变性诱发白内障的分子机制，从而为疾病的预防和治疗提供理论依据。.关键词： 视网膜色素变性； CERKL；白内障；晶状体.