目的:结晶样视网膜变性（Bietti crystalline corneoretinal dystrophy,BCD）是一种致盲的常染色体隐性遗传视网膜变性疾病。其致病基因为CYP4V2,在眼内以视网膜色素上皮（retina pigment epithelium,RPE）细胞表达最高,在类固醇类物质和脂肪酸的代谢中发挥着重要作用。该病对患者视功能影响大,可是到目前为止尚无有效的治疗措施,且对其机制欠清。因此本研究拟利用诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPSCs）探索BCD的分子机制,并设计以及优化BCD可临床应用的基因治疗载体。方法:1.制备BCD患者和正常人的皮肤成纤维细胞和血液淋巴细胞,使用仙台病毒将成纤维细胞和淋巴细胞诱导成iPSCs,并进行干细胞属性鉴定。然后分化成RPE细胞,iPSC-RPE可作为疾病的细胞模型。采用Annexin V-FITC和Tunel检测iPSC-RPE凋亡水平;线粒体活性氧和DHE法检测细胞氧化应激水平;免疫印迹（western blot,WB）和Fluo-4 AM检测内质网应激水平。2.利用患者和正常人的血清及iPSC-RPE细胞进行脂质组学检测。使用R软件对脂质组学相关结果进行统计学分析,采用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）建立预测模型,根据P值和变化幅度构建火山图。提取患者和正常人的iPSC-RPE 细胞 RNA 进行转录组测序,相关数据进行统计学分析,包括差异显著性分析、功能富集分析等。3.取一个BCD患者的iPSCs,并进一步分化成视网膜类器官,并运用免疫荧光（immunofluorescence,IF）来检测构建的视网膜类器官是否存在各种类型的视网膜细胞及成熟的光感受器细胞。4.优化BCD基因治疗的腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）的衣壳,启动子,以及转基因的序列。其中启动子和转基因序列的验证实验通过构建对应的质粒来转染 ARPE-19细胞,并通过WB和实时荧光定量PCR（quantitative PCR,qPCR）来检测何种优化更能提高CYP4V2在细胞中的表达。衣壳则是通过将携带GFP的病毒注射到小鼠玻璃体腔中,并同时感染iPSC-RPE细胞和视网膜类器官,通过视网膜切片的免疫荧光,视网膜铺片,及细胞和视网膜类器官GFP的表达程度来检测何种衣壳更能促进病毒感染效率。结果:1.成功构建了5个BCD患者和4个正常人的iPSCs,且都具备干细胞的特性,并都分化成RPE细胞。发现BCD患者的iPSC-RPE更易形成空泡样的结构,细胞死亡相比正常人的iPSC-RPE也较多。而且细胞凋亡增加,氧化应激水平升高,内质网应激水平升高。2.对BCD患者iPSC-RPE和血清进行转录组和脂质组学联合分析,发现BCD存在显著的脂质代谢异常,缩醛磷脂酰乙醇胺（PEp）在患者血清及RPE细胞中均有异常,提示可能过氧化物酶体的生理紊乱可能在BCD发生发展中起到重要作用,同时内质网功能异常也可能是影响脂质代谢的重要环节。3.成功构建一个BCD患者特异性的视网膜类器官,存在各种类型的视网膜细胞及成熟的光感受器细胞。4.初步确定了 BCD基因治疗中AAV最优的启动子,转基因序列以及衣壳结构,能提供CYP4V2蛋白的表达。结论:脂质代谢异常在BCD疾病发生发展中起重要作用,而内质网功能异常可能与脂质异常相关且促进BCD患者的RPE细胞退化凋亡。也发现过氧化物酶体可能影响着BCD的脂质代谢。具有成熟光感受器细胞的视网膜类器官,为后续深一步的研究奠定基础。改良优化AAV载体为进一步BCD患者的基因治疗临床试验提供依据。