遗传性痉挛性截瘫（hereditary spastic paraplegia,HSP）是具有高度临床和遗传异质性的神经系统疾病。本研究建立了国内样本量最大的遗传性痉挛性截瘫家系资料库和外周血DNA库，共收集HSP家系128个、DNA样本500余份，其中AD-HSP家系84个、AR-HSP家系44个、散发HSP患者123例，新诊断SPG4家系8个。参与研发了遗传性共济失调＆遗传性痉挛性截瘫基因诊断芯片，完成18个样本检测，其诊断阳性率为：44.4%。遗传性痉挛性截瘫4型（SPG4）是AD-HSP中的最常见亚型，存在表型差异。通过家系回访，本研究确定并选取基因诊断明确且存在外显不全的SPG4家系中外显完全患者及外显不全患者的gDNA标本，进行全外显子组测序。通过对家系内及家系间完全外显和不完全外显患者外显子组数据差异的比较，得到两个可能的修饰位点MUC20基因195451613位点和SPG1（XR-HSP）致病基因L1CAM基因153134288位点。鉴于L1CAM基因为SPG1致病基因，可能与SPAST存在功能相关性，故构建带有SPAST点突变的果蝇模型，分别与携带Nrg（人L1CAM同源基因）终止点突变及Nrg野生型的果蝇品系杂交；观察发现同时携带Nrg终止点突变与SPAST点突变的果蝇品系较仅携带SPAST点突变的果蝇品系其孵出率降低，爬行速度减慢，提示Nrg基因编码的突变蛋白可加重SPG4的临床表型。本研究建立了外显子组测序结合生物信息学方法寻找修饰基因的筛选策略，捕获2个与疾病表型密切相关的SPG4修饰基因位点，初步揭示了SPG4临床异质性的发生机制。