Orexin-2受体基因多态性与阿尔茨海默病的相关性研究及生物信息学分析

发布时间：2020-03-23 16:58

【摘要】：第一部分Orexin-2受体基因多态性与阿尔茨海默病的相关性研究目的探讨orexin-2受体(OX2R)基因多态性与散发性阿尔茨海默病(LOAD)的相关性,同时分析其与食欲素水平、睡眠质量、痴呆严重程度等临床特征的关系方法本研究采用病例对照的研究方法,收集阿尔茨海默病患者350例为研究组,350例健康体检者为对照组,收集其一般人口学资料。采集外周血样本提取DNA,并统一检测OX2R基因6个多态位点和Apo E的基因分型。同时检测血清食欲素的水平。所有研究对象进行简易精神状态检查(MMSE)量表测定,研究组结合BPRS量表和CDR评分标准进行痴呆程度分级。按照AD患者的睡眠特征,采用匹茨堡睡眠质量指数(PSQI)量表和Epworth思睡(ESS)量表分别对患者的睡眠质量及日间嗜睡程度进行评估。所有数据采用SPSS19.0统计软件进行分析。Hardy-Weinberg遗传平衡定律用于分析抽样基因型的群体代表性。正态分布的计量资料以sx±表示,两样本均数比较采用t检验;计量数据资料两组间比较采用卡方检验;以P0.05为差异有统计学意义。采用SNPStats在线软件的多因素Logistic回归模型评估5种遗传模式下SNPs基因型与AD发生风险的相关性。采用多因素Logistic回归分析基因多态性及其他危险因素对AD发病的影响;采用配对连锁不平衡软件(Haploview4.2)分析单核苷酸多态性位点间的连锁不平衡;采用Pearson系数评价血清食欲素水平与痴呆严重程度及睡眠质量的相关性。结果1.中国北方汉族人群Apo E基因多态性与LOAD具有相关性,Apo E?4基因携带者患LOAD风险明显增高。2.OX2R基因rs2653349和rs2292041多态位点可能与LOAD相关,但与严重程度可能不相关。这两个位点的A等位基因可能是LOAD发生的危险因素。3.对所有因素进行多因素Logistic回归分析,可见年龄、AD家族史、高血压、Apo E?4基因及rs2653349(GA+AA)基因型是LOAD发病的独立危险因素;单体型分析发现rs2653349+rs2292041 GA型?rs2653349+rs2292041+rs3122169GAA?ATC增加患病风险。4.血浆食欲素水平在LOAD组中明显升高,且与痴呆严重程度和睡眠质量呈正相关,rs2653349位点基因突变能导致食欲素水平升高。5.各SNP位点多态性与AD患者痴呆的严重程度不相关;rs2653349和rs2292041位点多态性与AD患者睡眠质量相关。结论中国北方汉族人群OX2R基因rs2653349和rs2292041多态位点可能与LOAD具有相关性,A等位基因可能是LOAD发生的易感因素。第二部分OX2R基因多态性的生物信息学分析目的探究OX2R基因多态性尤其是相关性位点对AD的影响机制,进一步采用生物信息学工具对OX2R(HCRTR2)蛋白进行生物信息学分析。对于相关性位点,重点通过对其进行局部结构建模以了解突变前后结构的变化,并分析其变化对其功能可能的影响。方法采用生物信息学工具分析OX2R蛋白的理化性质,细胞定位,功能结构域等特点,同时也对其二级结构、拓扑结构及三级结构进行了分析,采用QUARK软件对基因多态性不同基因型对应的氨基酸序列、蛋白结构的差异进行分析,并初步探讨其功能差异影响阿尔茨海默病的机制。结果1.rs2653349(Val308Ile)位于该蛋白的第六个跨膜螺旋结构域上,局部蛋白建模结果发现当其由Val变为Ile时,其结构由无规则卷曲变为了双螺旋结构,且折叠角度发生了显著变化,结合位点结合面积变小,影响orexin与OX2R的结合以及对下游信号的传导,进而引起Aβ淀粉样沉积或睡眠-觉醒障碍,最终导致AD的发生发展。2.rs2292041位点位于第6个内含子和第7个内含子中间,更靠近第七个内含子,离分支点较近。推测该位点发生突变可能导致剪接的异常,进而产生错误的剪接序列,造成无功能或者无蛋白活性的m RNA。结论rs2653349位点多态性造成了蛋白结构的改变,可能导致受体配体结合力下降或者结合后不能产生正常的下游信号;rs2292041位点多态性可能导致OX2R基因转录后剪接发生异常,造成OX2R的结构及活性改变。
【图文】：

连锁不平衡分析图

ROC曲线,食欲,血清,ROC曲线

第一部分 Orexin-2 受体基因多态性与阿尔茨海默病的相关性研究3 LOAD 潜在诊断界值的食欲素水平预估血清食欲素的 ROC 曲线如图 1.2 所示。从图中可以计算出，血清食欲水线下面积为 0.669，可以作为健康人和 AD 患者的潜在区分指标，计算得到佳阈值为 60.43，，同时曲线的特异性和敏感性分别为 59.14%和 66.86%。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R749.16;Q811.4

【参考文献】