尖风湿性关节炎潜在生物标志物的筛选与分子功能机制研究

发布时间：2017-11-04 23:15

  本文关键词：尖风湿性关节炎潜在生物标志物的筛选与分子功能机制研究

  更多相关文章： 类风湿性关节炎 生物标志物 整合分析 差异表达 功能机制

【摘要】：类风湿性关节炎(RA)是一种以关节病变为主的慢性全身系统性自身免疫性疾病,由于其不可根治和致残率高等特点,严重危害公众健康,增加社会负担。目前对该疾病还没有良好的预测、诊断生物标志物和治疗靶标,大大加重了该疾病的疾病负担和社会医疗资源的消耗,因此寻找有效的RA潜在生物标志物势在必行。然而RA的发病机制尚未明确,但主要是有遗传和环境两方面因素共同作用而成,且目前已发现的RA易感基因可以解释该病60%的易感性,所以从易感基因开始着手,深入探讨其分子功能机制,探寻其中存在的潜在生物标志物已成为当前对RA研究的重中之重。鉴于此,我们进行了类风湿性关节炎潜在生物标志物的筛选与分子功能机制研究,研究主要分为两部分内容:第一部分,运用多数据库整合分析策略在RA多种功能细胞和组织之间寻找共享的生物标记;第二部分,运用整合实验分析策略探寻RA易感基因分子功能机制,挖掘潜在的可以预测RA或判别高危易感人群的生物标志物。第一部分目的:应用多数据库合并整合分析策略从多种RA功能细胞或组织中寻找潜在的共享生物标志物。材料与方法:从NCBI GEO数据库中筛选符合我们研究要求的多种RA相关细胞或组织的基因表达芯片研究,统计分析包括边际分析和联合分析用以寻找各数据集之间显著的共享基因,随后的整合分析包括功能注释聚类分析、蛋白质交互作用分析、以基因为单位的关联分析和内部样本的血浆ELISA实验验证。结果:我们的研究应用于7个数据集,2个滑膜组织、1个滑膜巨噬细胞、1个滑液单个核细胞、2个外周血单个核细胞以及1个外周全血细胞。多数据集统计分析筛选出18个候选共享基因,主要涉及免疫反应和趋化因子通路等。在这18个基因中有8个基因(PPBP、PF4、HLA-F、S100A8、RNASEH2A、P2RY6、JAG2和PCBP1)和现已被证实和RA相关的基因之间有交互联系。其中2个基因(HLA-F和PCBP1)在以基因为单位的关联分析中具有显著差异(P=1.03E-31;P=1.30E-2),此外,PCBP1在我们内部样本的血浆EILISA实验中也表现出了较正常人的显著性差异(P=2.60E-2)。结论:本研究代表了在多种RA相关功能细胞或最终中寻找共享生物标记的第一次尝试,结果显示,PCBP1很有可能是RA新的潜在生物标志物。第二部分目的:利用公共数据库资源,采用整合实验策略探索RA易感基因的分子功能机制,在SNP层次挖掘潜在的RA预测生物标志物。材料与方法:基于对RA研究现有的公共数据库及前人研究结果,对RA易感位点进行整合分析筛选,同时满足GWAS研究与RA显著、位点有mi RNA结合以及位点具有顺式e QTL效应的SNP被初步选出,随后进行文献搜索及综合分析筛选出潜在的功能位点进行AEI和双荧光素酶报告基因进行实验验证。结果:本研究经DNA、mi RNA和m RNA三层数整合分析共筛选出166个和RA相关的功能位点,按照我们实验设计的筛选标准及综合文献分析,最终确定rs907091为研究目标位点,随后的AEI实验在活体内证明了该位点由CT会导致其所在基因IKZF3的表达量降低,双荧光素酶报告基因实验则在体外证明了其分子机制是由于mi R-326和mi R-330-5p与突变后m RNA作用,降解其产量。IKZF3蛋白产物的减少,直接影响其对T和B淋巴细胞增殖、分化和凋亡的调控,导致免疫细胞活性增强,分泌大量趋化因子及细胞因子,导致RA全身系统性炎症反应及关节症状。结论:通过整合多维度遗传学数据和利用文献搜索以及功能实验验证的方法,我们发现位于17号染色体IKZF3基因3’UTR区域的SNP位点rs907091可以通过mi RNA作用机制调控目标基因表达,进而影响RA的发病过程,该位点基因分型信息可为预测RA的发病风险以及判别易感人群提供有力帮助。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R593.22

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本文编号：1141553