ABO基因启动子区CpG岛甲基化与多囊卵巢综合征的相关性研究

发布时间：2020-07-13 13:24

【摘要】：背景和目的多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是一种女性常见的内分泌代谢紊乱性疾病,育龄期女性的患病率高达6%-10%,以稀发排卵或不排卵、高雄激素血症、卵巢多囊样改变和月经紊乱为主要临床特征。PCOS除了影响女性的生育功能外,研究发现它可能还会增加女性患肥胖症、胰岛素抵抗(IR)、2型糖尿病(DM2)和心血管疾病的风险。尽管它的发病机制尚不清楚,但积累的数据表明,多囊卵巢综合征是一种既涉及遗传因素又涉及环境因素的复杂疾病。目前,许多学者认为PCOS的发病机制与表观遗传学有关,但具体的作用机制尚无定论。表观遗传学是一种在DNA序列没有发生改变的情况下导致基因表型改变的分子机制。表观遗传学研究包括DNA甲基化、组蛋白修饰、和基因组印迹等方面。DNA甲基化是指在甲基转移酶(DNMT)的作用下将S-腺苷甲硫氨酸(SAM)上的甲基基团转移到CpG二核苷酸中胞嘧啶的第5位碳原子上形成5-甲基化胞嘧啶(5mC)的过程。通常认为,DNA甲基化会阻碍转录因子与CpG二核苷酸顺式作用元件的结合,从而抑制基因的表达。目前有研究表明,PCOS一些候选基因DNA甲基化的改变与该疾病的发病机制有着密切的联系。前期我们调查研究了1035名女性,发现A、B、AB和O血型发生月经紊乱的比率分别为64.3%、59.8%、61.5%、81.3%,并且O血型组分别与A、B和AB血型组比较差异均有统计学意义,这一发现目前在国内外尚未见报道。月经紊乱是多囊卵巢综合征的一项基本的临床表现,所以我们有理由推测ABO血型基因与PCOS的发生机制可能存在某种联系。ABO血型基因位于第9号染色体上(9q 34.1-34.2),在ABO血型基因座上有三个主要的等位基因,即A、B和O。研究发现,ABO血型基因启动子区CpG位点甲基化的改变与许多疾病有关。然而,ABO血型基因甲基化的状态与PCOS的发生是否有关联,尚未有文献报道。根据以上背景提出假说:ABO血型基因可能通过启动子区甲基化的改变调控基因的表达,从而影响PCOS的发生机制。本研究将从ABO血型基因表观遗传学的新角度来探讨PCOS的发病机制。届时,可以对PCOS的病理学机制提供理论依据,对PCOS的早期诊断以及PCOS远期并发症的预防都有很大的帮助。研究对象1.PCOS患者随机选取从2016年9月至2017年12月在河南省人民医院内分泌科就诊的20例PCOS患者,平均年龄为24.60±4.68岁。PCOS诊断标准根据2003年欧洲人类生殖和胚胎学会/美国生殖医学学会(ESHRE/ASRM)鹿特丹专家会议推荐的标准,并经临床检查(症状体征、卵巢超声、生化检验和内分泌激素测定)确诊。2.健康对照者随机选取与PCOS患者年龄和体重指数相匹配、近三个月未服用过激素类药物且无内分泌和高血压等相关疾病的20例健康对照者,平均年龄为23.35±3.52岁。所有研究对象均为中国北方汉族人,长期居住在河南地区,且无血缘关系。该项目已经通过郑州大学和河南省人民医院伦理委员会的批准,所有研究对象均签署知情同意书。研究方法1.玻片法检测ABO血型使用玻片法检测所有研究对象的ABO血型。2.红细胞表面ABH抗原的检测红细胞表面A、B抗原的检测选用来源于小鼠的单克隆抗A或B抗体作为一抗,二抗选用FITC标记兔抗小鼠;H抗原的检测选用H抗原特异性荧光标记凝集素(Lectin from Ulex europaeus,FITC标记)。应用流式细胞仪进行检测。3.ABO血型基因mRNA的相对表达水平运用q-PCR技术检测和分析PCOS患者与健康对照者外周血中ABO基因的mRNA表达水平。4.ABO血型基因启动子区的甲基化水平应用MethyTarget目的区域富集甲基化测序法检测ABO血型基因启动子区28个CpG位点的甲基化水平。本研究所有实验数据的分析运用SPSS21.0软件,并用GraphPad Prism 5软件绘制柱状图。定量数据均用均数±标准差(mean±SD)表示,比较两组之间的定量资料使用两独立样本t检验的方法,多组间定量资料的比较采用单因素方差分析的方法。检验水准α=0.05,P0.05表示差异有统计学意义。结果1.使用玻片法将研究对象的的血型分为A、B、AB和O型。20例PCOS患者中O血型6例,A血型9例,B血型4例,AB血型1例。20例健康对照者中O血型8例,A血型5例,B血型4例,AB血型3例。2.B血型PCOS组红细胞表面的B抗原表达显著低于健康对照组,差异有统计学意义(P0.05),但H抗原的表达与健康对照组相比无统计学差异(P0.05);O血型PCOS组红细胞表面的H抗原表达显著低于健康对照组,差异有统计学意义(P0.05);A血型和AB血型PCOS组红细胞表面的A抗原、B抗原和H抗原的表达与健康对照组相比较均无统计学差异(P0.05)。3.B血型PCOS组ABO基因m RNA的表达水平显著低于健康对照组,差异有统计学意义(P0.05);O血型PCOS组ABO基因mRNA的表达水平显著低于健康对照组,差异有统计学意义(P0.001)。A血型和AB血型PCOS组ABO基因mRNA的表达水平与健康对照组的差异无统计学意义(P0.05)。4.PCOS组只有CpG4位点的平均甲基化水平低于健康对照组,其余27个CpG位点的平均甲基化水平均高于健康对照组,但差异均无统计学意义(P0.05);B血型中PCOS组所有CpG位点的平均甲基化水平均高于健康对照组,但两组间只有CpG16、CpG18、CpG19和CpG26四个位点的平均甲基化水平有显著差异,差异具有统计学意义(P0.05);O血型、A血型以及AB血型中PCOS组的28个CpG位点平均甲基化水平与健康对照组均有差异,但差异均无统计学意义(P0.05)。结论B血型PCOS组ABO基因表达下降与ABO基因启动子区高甲基化的改变具有相关性,需要扩大样本量进一步验证。研究结果显示ABO基因的高甲基化状态是PCOS易感性的潜在因素。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R711.75
【图文】：

基因,等位基因,抗原,碱基

图 1.1 ABO 基因在 ABO 基因座有三个主要的等位基因，即 A、B 和 O。等位基因 A 和等位基因 B 有 7 个碱基不同，即 297 G >A、526 G >C、657 T >C、703A>G、796A>C、803 C >G 和 930A>G。其中 526 G >C、703A>G、796 A>C 和 803 C >G 碱基的改变使 B 转移酶的 4 个氨基酸发生替换，即 Arg526Gly，Gly703Ser，Leu796M et和 Gly803A la。等位基因 O 是 261 位的单碱基 G 缺失[21]，碱基变化如图 1.2 所示。3 个等位基因决定 4 种表型，即 A、B、AB 和 O 血型，可以使红细胞表面带有不同的抗原（A 抗原、B 抗原、两种抗原都有和两种抗原都无）。

碱基,等位基因,抗原,血型

图 1.1 ABO 基因ABO 基因座有三个主要的等位基因，即 A、B 和 O。等位基因 A 有 7 个碱基不同，即 297 G >A、526 G >C、657 T >C、703A>G、79G 和 930A>G。其中 526 G >C、703A>G、796 A>C 和 803 C >G B 转移酶的 4 个氨基酸发生替换，即 Arg526Gly，Gly703Ser，Leu03A la。等位基因 O 是 261 位的单碱基 G 缺失[21]，碱基变化如图等位基因决定 4 种表型，即 A、B、AB 和 O 血型，可以使红细同的抗原（A 抗原、B 抗原、两种抗原都有和两种抗原都无）。

血型抗原,半乳糖转移酶,血型基因,半乳糖

前言位上的 H 基因编码α-1,2-岩藻糖转移酶，它可以催化α-1,2-岩藻糖膜上的半乳糖（前体物质）形成 H 抗原（H 物质）。A 等位基因编码基半乳糖转移酶，B 等位基因编码α-1,3-D-半乳糖转移酶，功能分-乙酰氨基半乳糖和一个 D-半乳糖转移到 H 物质上，从而形成 A，如图 1.3 所示。根据目前的研究已经发现，ABO 血型基因 DNA与许多疾病有关，对血型基因 DNA 甲基化的研究日益成为热点

【参考文献】