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Exome-wide association study identifies KDELR3 mutations in extreme myopia

外显子组 斑马鱼 外显子组测序 遗传学 下调和上调 生物 表型 计算生物学 生物信息学 基因
作者
Jian Yuan,Youyuan Zhuang,Xiaoyu Liu,Yue Zhang,Kai Li,Zhen Ji Chen,Dandan Li,He Chen,Jiacheng Liang,Yinghao Yao,Xiangyi Yu,Ran Zhuo,Fei Zhao,Xiangtian Zhou,Liangde Xu,Jia Qu,Fan Lyu,Jian Yang,Hong Wang,Jian Yuan
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:3
标识
DOI:10.1038/s41467-024-50580-x
摘要

Abstract Extreme myopia (EM), defined as a spherical equivalent (SE) ≤ −10.00 diopters (D), is one of the leading causes of sight impairment. Known EM-associated variants only explain limited risk and are inadequate for clinical decision-making. To discover risk genes, we performed a whole-exome sequencing (WES) on 449 EM individuals and 9606 controls. We find a significant excess of rare protein-truncating variants (PTVs) in EM cases, enriched in the retrograde vesicle-mediated transport pathway. Employing single-cell RNA-sequencing (scRNA-seq) and a single-cell polygenic burden score (scPBS), we pinpointed PI16 + / SFRP4 + fibroblasts as the most relevant cell type. We observed that KDELR3 is highly expressed in scleral fibroblast and involved in scleral extracellular matrix (ECM) organization. The zebrafish model revealed that kdelr3 downregulation leads to elongated ocular axial length and increased lens diameter. Together, our study provides insight into the genetics of EM in humans and highlights KDELR3 ’s role in EM pathogenesis.
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