少肌症遗传易感位点的鉴定及功能机制的研究

发布时间：2020-10-11 14:28

　　 肌肉衰减综合征(Sarcopenia),简称少肌症,是以骨骼肌量减少、肌强度和运动功能下降为主要表现的一种退行性综合征。少肌症会造成机体运动能力受限,诱发多种老年疾病,严重危害公众健康。瘦体重(lean body mass,LBM)衡量骨骼肌含量,是少肌症诊断的方法之一。少肌症的发生与遗传高度相关,其遗传度高达60%,然而遗传机理仍不明了。全基因组关联研究(Genome-wide association study,GWAS)仅发现少数候选基因,且缺乏功能机制的研究。研究目的本研究旨在通过高效的GWAS方法鉴定少肌症的遗传易感位点,并开展位点的功能机制研究。研究方法研究分为两个部分。第一部分,应用基因型与表型数据库(the database of Genotypes And Phenotypes,db GAP)中弗雷明汉队列样本(Framingham Heart Study,FHS)对6586名家系个体进行GWAS分析,并对显著的易感位点在3个独立样本中进行重复验证(Women's Health Initiative African-American sub-sample(WHI-AA),N=847;WHI Hispanic sub-sample(WHI-HIS),N=445;Kansas-City Osteoporosis Study(KCOS),N=2219)。第二部分,对鉴定的新的易感位点进行功能注释和功能预测,通过双荧光素酶报告基因系统检测易感位点所在启动子区域活性变化,并运用凝胶迁移实验和DNA pull-down实验探索易感位点与转录因子的相互作用。研究结果第一部分:GWAS发现,位于6p21.1上的4个SNPs rs551145、rs524533、rs571770和rs545970在FHS样本中达到全基因组显著水平(rs551145 p=3.40x10-9,rs524533 p=9.77x10-9,rs571770 p=9.02x10-9,rs545970 p=7.46x10-9),并在WHI-AA、KCOS两个样本中得到验证(rs551145 pWHI-AA=4.5x10-3,pKCOS=0.02;rs524533pWHI-AA=3.2x10-3,pKCOS=0.03;rs571770 pWHI-AA=0.01,pKCOS=0.03;rs545970 pWHI-AA=0.07,pKCOS=0.03)。连锁不平衡(Linkage Disequilibrium,LD)分析显示,4个SNPs在欧洲种群中存在很强的LD(r2=0.72-1.00)。第二部分:Haplo Reg功能注释显示,SNPs rs551145、rs545970、rs571770和rs524533位于NFKBIE和TMEM151B基因间隔上游区域,是NFKBIE基因的顺式数量性状位点(cis-expression quantitative trait loci,cis-e QTL),具有启动子或增强子活性。PROMO初步预测大约存在30个转录因子与SNPs区域结合。双荧光素酶报告基因结果显示,rs551145(C/T)与rs571770(C/G)高频等位基因到低频等位基因的突变导致启动子激活能力下降;rs545970(C/G)与rs524533(C/T)高频等位到低频等位的突变导致启动子激活能力上升。凝胶迁移结果进一步显示,存在转录因子与rs524533和rs571770位点所在区域结合,且高频等位突变为低频等位时,转录因子结合能力增强;未存在转录因子与rs551145和rs545970位点所在区域结合。DNA pull-down实验显示,存在不止一种蛋白与rs524533易感位点结合。结论GWAS鉴定出6p21.1是一个新的少肌症易感位点。该位点上的SNPs rs524533和rs571770高频等位基因突变为低频等位基因会导致转录因子复合体与易感位点区域的结合能力增强。本研究初步探索了GWAS发现的候选基因的功能机制,即通过改变转录因子复合体与易感位点的结合能力进而影响瘦体重的表达,为后续深入的少肌症遗传病因学研究提供了科学依据。
【学位单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R685
【部分图文】：

图 1. 校正脂体重后腿部 LBM SNPs Q-Q 图样本进行 GWAS 分析，结果显示一共有 15 个 SNPs 与腿部 LBM组显著（GWS，5.0×10-8）水平，结果见表 2。其中，12 个 SN，最为显著的（lead SNP）的是 rs513688（beta=-0.11，p=5.61×NPs rs2004680、rs12351661 和 rs17813699（rs2004680 beta=-0.08；rs12351661 beta=-0.13，p=1.16×10-12；rs17813699 beta=-0.098）分别位于 5q22.3、9q21.12 和 10q24.33 区域。

图 2. 校正脂体重后腿部 LBM SNPs manhattan 图1.2.2 验证样本结果验证样本的基本信息见表 3。表 3. 验证样本基本信息样本量女性构成比(%)年龄 体重(kg) 身高(cm) LLM (kg) LFM (kg)

欧洲种群.6p21.1区域SNPsLD分析结果
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李啸东;;遗传性唇腭裂基因易感位点被发现[J];中国优生与遗传杂志;2015年05期

2 ;我国专家发现国人肺癌易感位点[J];山东中医药大学学报;2011年05期

3 本刊编辑部;;我国学者发现唇腭裂新易感位点[J];中国优生与遗传杂志;2015年11期

4 王玉琢;朱猛;马红霞;沈洪兵;;遗传易感位点在肿瘤发病风险预测中的应用[J];科学大众(科学教育);2017年11期

5 ;多国科学家共同发现卵巢癌新易感位点[J];中华肺部疾病杂志(电子版);2015年01期

6 阿周存,张思仲,肖翠英,李卫东;D15S657的多态性与IDDM和LADA的相关性研究[J];大理医学院学报;2000年02期

7 金迎,贲松涛,滕卫平,张静,熊晓艳,黄薇;染色体20q区无中国北方汉族Graves病的主要易感位点[J];中华内科杂志;2003年06期

8 田剑波;缪小平;林东昕;;中国人群常见恶性肿瘤遗传风险预测模型研究进展[J];生物产业技术;2016年06期

9 余泽莹;陆闻生;韩建文;孙良丹;李芸;左先波;周伏圣;张学军;杨森;;汉族人群系统性红斑狼疮的易感位点及其多态性的相关性研究[J];安徽医科大学学报;2011年09期

10 ;马丁教授研究发现汉族人两个宫颈癌易感位点[J];中华妇幼临床医学杂志(电子版);2013年05期

相关博士学位论文 前10条

1 刘璐;全基因组关联数据基因填补发现新的SLE易感位点[D];安徽医科大学;2018年

2 秧茂盛;二种类型神经精神遗传病易感位点的研究[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2004年

3 李扬;中国汉族人特应性皮炎全基因组关联研究[D];安徽医科大学;2011年

4 盛宇俊;中国汉族人银屑病外显子测序发现3个新的易感位点[D];安徽医科大学;2013年

5 张弛;超重、肥胖与寻常型银屑病临床表现的相关性研究及遗传易感位点对寻常型银屑病伴发超重和肥胖表型的作用[D];安徽医科大学;2010年

6 李修春;中国汉族人群冠心病的分子遗传学研究[D];华中科技大学;2013年

7 刘红;麻风易感基因的新发现及功能分析[D];山东大学;2015年

8 常江;中国人群食管癌风险预测模型研究及全基因组关联研究数据挖掘[D];北京协和医学院;2014年

9 唐先发;特应性疾病共同易感位点及其交互作用研究[D];安徽医科大学;2012年

10 李龙年;汉族人群与欧美人群银屑病易感基因的遗传异质性研究[D];安徽医科大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 胡文珠;少肌症遗传易感位点的鉴定及功能机制的研究[D];苏州大学;2018年

2 张栩;胃癌易感位点和体细胞变异的相互作用研究[D];南京医科大学;2018年

3 林吉;中国人群中前列腺癌相关遗传易感位点的研究[D];第二军医大学;2015年

4 符红阳;汉族人群银屑病和强直性脊柱炎易感位点的相关性研究[D];安徽医科大学;2013年

5 董瑛;欧美人群雄激素性脱发易感位点与汉族人群相关性研究[D];安徽医科大学;2013年

6 程芳;中国汉族人群特应性皮炎易感位点相关性研究[D];安徽医科大学;2013年

7 王理;易感位点1q21.3和11q13.1与中国汉族人特应性皮炎的关联性研究[D];安徽医科大学;2014年

8 赵曼丽;靶向捕获技术搜寻6p21.3区域鼻咽癌易感位点及初步功能研究[D];南方医科大学;2012年

9 邓玮芸;全基因组关联分析鉴别杜洛克×二花脸资源家系中猪阴囊疝易感位点及其重复验证[D];江西农业大学;2012年

10 王志超;精神分裂症全基因组关联分析阳性结果验证[D];新乡医学院;2015年

本文编号：2836713