云南地区中间型β-地中海贫血的修饰因子研究

发布时间：2020-09-08 13:53

　　中间型β-地中海贫血(β-Thalassaemia Intermedia,β-TI)表型异质性大,其修饰因子主要包括影响γ-珠蛋白基因型表达的修饰基因、β-珠蛋白基因突变类型和a-珠蛋白基因突变等。其中,影响γ-珠蛋白基因型表达的修饰因子相关研究集中在一些可调节胎儿血红蛋白(Fetal Hemoglobin,Hb F)水平的顺式表达原件和反式作用因子。近年来研究发现,HBBP1(rs2071348)、HBG2(rs7482144)和HBS1L-MYB(rs9399137)单核苷酸多态性位点与Hb F水平相关,但这三个位点在不同地区和人群中与Hb F水平的关联性不尽相同,呈现出明显的地理和人群分布差异。目前我国人群中地中海贫血遗传修饰因子与中间型β-地贫的关系还缺乏系统的研究数据。β-珠蛋白基因突变类型也是影响β-TI表型异质性的因素之一,除了 β-地中海贫血突变类型本身的轻重程度影响,一些异常血红蛋白突变与β-地中海贫血突变复合后也会产生β-TI,如HbE和HbRush等。HbE是云南地区发生率最高的β-珠蛋白基因突变类型,在不同民族中具有高发生率。Hb Rush是一个罕见突变,目前在云南德宏地区发现了 17例杂合子携带者。这两个突变发生在云南地区的源流以及发生时间仍是未知。云南是我国地中海贫血高发地区之一,HbE/β-地贫突变是最常见的中间型β-地中海贫血突变类型。尤其是位于云南西南部的德宏傣族景颇族地区地中海贫血的发生率最高,人群中有较多的中间型β-地中海贫血,但其临床表现异质性和遗传修饰因子的研究还少有报道。因此探讨该地区人群遗传多态性与临床异质性的关系,进一步了解影响β-地中海贫血修饰因子的本质具有重要意义。[目的]本研究旨在分析云南德宏地区HBBP1、HBG2和HBSIL-MYB基因多态性位点在HbE患者、β-地贫患者和HbE/β-地贫患者与正常人群四个不同组别中的分布特点,探讨上述遗传修饰位点基因多态性与Hb F的关联性;同时分析Hb Rush和HbE突变在云南地区的分布是否由奠基者效应造成,以及推测突变携带者可能的起源和最近共同祖先存在的时间。[方法]探讨遗传修饰位点基因多态性与Hb F关联性时,采用ARMS-PCR法(Amplification Refractory Mutation System,ARMS)和 PCR-RFLP 法(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)检测云南德宏地区 41 例 HbE/β-地贫,98例β-地贫,89例HbE和192例正常对照样本的HBBP1(rs2071348)、HBG2(rs7482144)和HBSIL-MYB(rs9399137)等位基因型,并与Hb F进行关联分析;分析Hb Rush突变源流时,采用毛细血管电泳方法检测17例Hb Rush携带者和170例正常对照12个短串联重复序列(Short Tandem Repeats,STR)位点等位基因型,通过共同单倍型分析突变可能的源流;分析HbE突变源流时,采用毛细血管电泳方法检测德昂族17例,景颇族19例,傣族12例,阿昌族8例HbE携带者和德昂族75例,景颇族80例,傣族61例,阿昌族72例正常对照12个STR位点等位基因型,通过共同单倍型分析突变可能的源流;用ESTIAGE推算共同祖先时间。[结果](1)在组间Hb F水平和SNP等位基因分布比较的结果为:HbE/β-地贫组的Hb F水平显著高于正常对照组,且在HBBP1(rs2071348)和HBG2(rs7482144)两位点的最小等位基因频率(Minor Allele Frequency,MAF)分别为C等位基因(0.87)和T等位基因(0.64),显著高于正常对照组,在HBS1L-MYβ(rs9399137)位点与正常对照组差异无统计学意义;HbE组的Hb F水平高于正常对照组,且在HBBP1(rs2071348)和 HBG2(rs7482144)两位点的 MAF 分别为 C(0.84)和 T(0.89),显著高于正常对照组,在HBS1L-MYB(rs9399137)位点与正常对照组差异无统计学意义;β-地贫组的Hb F水平与正常对照组无明显差异,在HBS1L-MYB(rs9399137)位点的MAF为C等位基因(0.24),显著高于正常对照组。在HBBP1(rs2071348)的MAF为C(0.06),显著低于正常对照组。在HBG2(rs7482144)的MAF为T(0.08),与正常对照组无明显差异;组内SNP等位基因与Hb F水平的关联分析结果为:在正常对照组中HBBP1(rs2071348)位点的基因型与Hb F水平有显著相关性,其它各组中均未发现SNP多态性与Hb F水平的相关性。(2)11个Hb Rush携带者在D11S1883、D11S4181、D11S1760、D11S4124 四个 STR 位点共享一个 203-217-108-173的单倍型,共同祖先时间为51代,95%置信区间为36至75代。(3)4个傣族HbE携带者在上述四个STR位点共享一个203-217-108-173的单倍型,该单倍型在傣族正常对照中的频率为0.073;7个傣族HbE携带者在上述四个STR位点共享一个203-217-108-173的单倍型,该单倍型在景颇族正常对照中的频率为0.188;6个德昂族HbE携带者在上述四个STR位点共享一个203-217-108-173的单倍型,该单倍型在德昂族正常对照中的频率为0.080;2个阿昌族HbE携带者在上述四个STR位点共享一个203-217-108-173的单倍型,该单倍型在阿昌族正常对照中的频率为0.069。[结论](1)HBBP1(rs2071348)、HBG2(rs7482144)和 HBS1L-MYB(rs9399137)在云南德宏地区人群中具有多态性;(2)HBBP1(rs2071348)和HBG2(rs7482144)两个多态性位点可能与Hb F蛋白水平相关,中间型β-地中海贫血的临床表现异质性可能受β-珠蛋白基因突变性质和人群遗传修饰因子的共同影响。(3)HBBP1(rs2071348)和HBG2(rs7482144)两个多态性位点可能与HbE突变存在功能性关联。(4)云南人群中的Hb Rush突变可能具有共同祖先,在云南人群中的分布主要源于突变的奠基者效应。(5)云南地区傣族、景颇族、德昂族、阿昌族人群中的HbE突变可能不是来源于一个共同祖先。
【学位单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R556.61
【部分图文】：

珠蛋白,人体,不同时期,珠蛋白基因

珠蛋白基因簇位于１１号染色体短臂１５．邋５，其功能基因涉及５’邋一３’逡逑顺次排列的ｅ－＾－Ａｙ－Ｓ－Ｐ五个基因成员，转录翻译出ｅ－珠蛋白链、丫－珠蛋白逡逑链、Ｓ－珠蛋白链和珠蛋白链。所以如图２所示，人体在不同发育时期的血红蛋逡逑白种类不同，可分为三个发育时期：胚胎期、胎儿期和成人期。胚胎期的血红蛋白逡逑为Ｈｂ邋Ｇｏｗｅｒ邋１、Ｈｂ邋Ｇｏｗｅｒ邋２和Ｈｂ邋Ｐｏｒｔｌａｎｄ，胎儿期的血红蛋白为Ｈｂ邋Ｆ，成人血逡逑红蛋白为ＨｂＡ和Ｈｂ邋Ａ２［３１］。中间型０邋－地中海贫血主要是由于０邋－珠蛋白基因点突变逡逑或基因缺失引起卜珠蛋白肽链合成的减少或缺失。在人体ａ－珠蛋白基因正常表达逡逑的情况下，珠蛋白基因突变引起ａ－与珠蛋白链比例失衡，导致ＨｂＡ不能正逡逑常合成，从而产生溶血性贫血。Ｙ－珠蛋白基因重新被激活表达合成丫－珠蛋白链与逡逑过剩的ａ－珠蛋白链合成ＨｂＦ，改善了邋ａ－／非ａ－珠蛋白链的平衡，同时ＨｂＦ代替逡逑部分减少的ＨｂＡ补充红细胞内容，从而影响中间型地中海贫血的临床表现和严重程逡逑度［３３，邋３４］逡逑目前Ｈｂ邋Ｆ水平增高的机制尚不完全清楚

电泳图,基因型,验证结果,测序

／Ｕ＾ｋｗｉｎ逡逑Ｊｍ逡逑图３邋ＨＢＳ１Ｌ－ＭＹＢ邋（ｒｓ９３９９１３７）位点ＡＲＭＳ－ＰＣＲ产物电泳图及测序验证结果逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３．邋Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＰＣＲ－ＲＦＬＰ邋ｐｒｏｄｕｃｔｓ邋ａｎｄ邋ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ逡逑ａｔ邋ＨＢＳ１Ｌ－ＭＹＢ邋（ｒｓ９３９９１３７）逡逑注：图邋３－Ａ邋（Ｍ：邋ＤＮＡＭａｒｋｅｒ；邋１、４：邋ＴＣ邋基因型；２、５：邋ＴＴ邋基因型；３：邋ＣＣ邋基因型），图邋３－Ｂ邋（从逡逑上往下依次为Ａ图中４、２、３样本ＰＣＲ产物测序结果，对应基因型为ＴＣ、ＴＴ、ＣＣ）。逡逑Ｍ邋１逦２逦３逦４逦５逡逑

电泳图,验证结果,测序,电泳图

图５．邋ＨＢＧ２邋（ｒｓ７４８２１４４）位点ＰＣＲ－ＲＦＬＰ产物电泳图及测序验证结果逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋５．邋Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＰＣＲ－ＲＦＬＰ邋ｐｒｏｄｕｃｔｓ邋ａｎｄ邋ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ逡逑ａｔ邋ＨＢＧ２邋（ｒｓ７４８２１４４）逡逑注？？图邋５－Ａ邋（Ｍ：邋ＤＮＡＭａｒｋｅｒ；邋１、３、４：邋ＣＴ邋基因型；２：邋ＴＴ邋基因型；５：邋ＣＣ邋基因型），图邋５－Ｂ邋（从逡逑上往下依次为Ａ图中１、５、２样本ＰＣＲ产物测序结果，对应基因型为ＣＴ、ＣＣ、ＴＴ）。逡逑表６．邋ＨＢＢＰ１、ＨＢＳ１Ｌ－ＭＹＢ和ＨＢＧ２基因型频率及等位基因频率分布表逡逑Ｔａｂｌｅ邋６．Ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ邋ａｎｄ邋ａｌｌｅｌｅｓ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＨＢＢＰ１，邋ＨＢＳ１Ｌ－ＭＹＢ邋ａｎｄ邋ＨＢＧ２逡逑正常对照组逦ＨｂＥ／ｅ－地贫组逦ＨｂＥ组逦３－地贫组逡逑逦（ｎ＝１９２）逦（ｎ邋二４１）逦（ｎ＝８９）逦（ｎ：９８）逦逡逑ＨＢＢＰ１逦ＡＡ逦０．７３邋（１４０）逦０．１２邋（５）逦ＫＯ．邋０００１逦０．邋１６（邋１４）逦／＾Ｏ．ＯＯＯｌ逦０．８９邋（８７）逦Ｐ＝０．００１８逡逑基因型频率逡逑，ｐ，，邋＾邋Ｎ逦ＡＣ逦０．２６邋（４９）逦０．８０（３３）逦０．６３（５６）逦０．１１（邋１１邋）逡逑（样本数）逡逑ＣＣ逦０．０２逦（３）逦０．０７逦（３）逦０．２１邋（邋１９）逦０．００邋（０）逡逑ＭＡＦ邋（Ｃ）逦０．１４逦０．４８逦０．５３逦０．０６逡逑ＨＢＳ１１’ＭＹＢ邋ＴＴ逦０．７１逦（１３７）逦０．７１（２９）邋Ｐ－Ｑ．邋３３逦０．７３（６５）逦Ｐ４）．邋９２逦０．６４邋（６３）邋Ｐ＝Ｑ．邋０３

【参考文献】