年龄相关性黄斑变性（AMD，老年性黄斑变性）是导致老年人不可逆盲的主要眼病。随着老龄化进展和人均预期寿命持续延长，AMD已然成为眼科中的“超级负担大病”。既往，大规模全基因组关联研究（GWAS）已经定位了众多风险位点，但“风险信号究竟通过哪个基因发挥作用”仍是从遗传发现走向机制解释乃至干预治疗的关键瓶颈。

来自首都医科大学附属北京同仁医院/首都医学科学创新中心联合西湖大学等机构研究者，通过长期合作研究，将AMD GWAS与表达数量性状位点（eQTL）数据结合，并通过斑马鱼和小鼠模型开展视网膜功能验证。相关论文近期在《美国国家科学院院刊》（简称PNAS）发表。程菲菲博士和牟浩博士为共同第一作者，金子兵教授与杨剑教授为共同通讯作者。

研究首先整合包含16,144例晚期AMD患者和17,832名对照者的GWAS数据，以及2,765份外周血样本的eQTL数据。通过SMR和HEIDI分析，团队从初步关联信号中保留了9个候选基因；随后利用406份人视网膜样本的独立eQTL数据进行组织层面的复现，其中4个基因保持一致的效应方向。

基于SMR分析的优选基因，研究人员首先在斑马鱼中敲低cnn2、sarm1、bloc1s1和mmp9。结果显示，cnn2或sarm1表达下降会伴随眼轴长度、眼面积减少，以及光照切换诱发的视觉运动反应减弱。将对应mRNA与morpholino共同注射后，眼部和视觉行为表型得到不同程度恢复，为表型的基因特异性提供了支持。

· cnn2和sarm1敲低均产生可检测的眼部结构异常；

· 视觉运动反应出现幅度下降或延迟；

· mRNA补救实验使眼部及视觉表型得到明显改善。

AMD基因CNN2获得了多层遗传学与功能优先级证据的支持。进一步的基因组精细定位和开放染色质分析还提示，CNN2位点附近的候选调控变异很可能影响基因转录。基于这些线索，团队选择CNN2进入更深入的小鼠功能研究。

在Cnn2缺失小鼠中，研究团队观察到与光感受器相关的一系列变化。3月龄时，强光条件下的视网膜电图反应虽没有明显差异，但低光强条件下的视网膜电图反应降低；虽然视力尚未出现显著差异，但动物的对比敏感度下降。

结构和分子检测进一步显示，Cnn2缺失小鼠的光感受器层在3月龄和5月龄时变薄；锥细胞标志物cone arrestin信号下降，rhodopsin蛋白水平降低。功能、结构与分子证据共同指向光感受器稳态受损。

单细胞转录组数据提示，Cnn2在视网膜内皮细胞和周细胞中的表达较高，而在视杆、视锥光感受器中的表达相对较低。与此同时，Cnn2缺失小鼠的细胞组成推断显示，内皮细胞、周细胞和视杆细胞比例发生下降。由此，研究提出一种可能性：CNN2缺失首先扰动血管或神经血管稳态，继而间接影响光感受器结构和功能。

这一解释目前仍属于机制假说。未来需要细胞类型特异性敲除、单细胞扰动和时间序列实验来建立因果顺序。

· 建立了“人群遗传定位—眼组织复现—斑马鱼筛选—小鼠验证”的跨层级研究路径；

· 为CNN2参与AMD相关视网膜功能异常提供了遗传学与实验学汇聚证据；

· 将视网膜血管／神经血管稳态与光感受器退变联系起来，拓展了理解AMD机制的视角。

原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2533682123