【摘要】：血脂異常是一類常見的血脂代謝疾病,主要表現(xiàn)為血漿中膽固醇和/或甘油三酯水平的升高,是引起心血管疾病的重要危險因素之一。近年來,我國血脂異常發(fā)病率逐年上升,嚴重威脅著人們的健康。血脂異常是復(fù)雜性狀疾病,在個體水平上受遺傳因素和環(huán)境因素的雙重影響。因此,血脂調(diào)控候選基因的鑒定是一個值得研究的方面。小鼠因為與人類在遺傳和生理生化方面的相似性,作為模式生物進行遺傳學(xué)研究的歷史由來已久,在血脂異常這一復(fù)雜性狀研究中被廣泛運用。本研究采用高血脂水平的野生小家鼠來源的1號染色體替換系B6-Chr1HZ和受體品系C57BL/6J(B6)構(gòu)建F2代群體,共包含215只雄性個體。待F2代雄性個體飼養(yǎng)至20周,空腹后采取血液,進行血液生化測定,檢測總膽固醇(Cholesterol,CHOL)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、高密度脂蛋 白膽固醇(High-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(Low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)的濃度水平。同時剪取所有F2代雄性個體尾巴抽取DNA,然后選取16個在1號染色體上均勻分布的單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphisms,SNPs)位點,按 Hi-SNP 分型策略設(shè)計特異性引物,進行多重PCR,電泳純化后,送至二代測序平臺測序,測序數(shù)據(jù)結(jié)果通過生物信息學(xué)手段轉(zhuǎn)換為分型結(jié)果。結(jié)合血脂表型數(shù)據(jù)和分型數(shù)據(jù),采用連鎖分析方法,通過R/qtl采用標準區(qū)間定位法,鑒定得到3個數(shù)量性狀基因座(Quantitative trait loci,QTLs),分別對應(yīng)HDL-C、TG和LDL-C。其中,LDL-C和TG所對應(yīng)的QTLs為 Significant QTLs,區(qū)間大小為 31.0 Mb 和 147.1 Mb,而 HDL-C 對應(yīng)的QTL為Suggestive QTL,區(qū)間大小為172.5 Mb。由于TG和HDL-C相關(guān)的QTL區(qū)間較大,與雜交小鼠多樣性群體(Hybrid Mouse Diversity Panel,HMDP)鑒定的相關(guān) QTL 區(qū) 間重疊,使區(qū)間分別縮小至8.0 Mb和26.0 Mb。根據(jù)QTL區(qū)間內(nèi)的重測序數(shù)據(jù),通過 Ensembl Variant Effect Predictor(VEP)在線軟件進行遺傳變異注釋,并進一步篩選出功能突變候選基因。此外,抽取兩親本肝臟RNA,送至RNA-seq測序平臺,檢測表達量水平,之后同樣在QTL區(qū)間內(nèi)篩選表達差異候選基因。通過這兩種方法,共篩選出83個功能突變候選基因,分別有34、13和40個位于TG、HDL-C、LDL-C相關(guān)的QTLs內(nèi);共篩選出20個表達差異基因,分別有9、3和8個位于TG、HDL-C、LDL-C相關(guān)的QTLs內(nèi)。最后,通過BioGPS平臺,查找在肝臟中高表達的基因,進一步篩選出2個候選基因Marc1和 Aox1。綜上所述,本實驗首先利用B6-Chr1HZ和B6構(gòu)建F2代群體,在獲取該群體血脂表型數(shù)據(jù)和分型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,采用連鎖分析方式鑒定了3個血脂相關(guān)的QTLs。之后又在QTL區(qū)間內(nèi),篩選功能突變候選基因和表達差異候選基因。本研究不僅驗證了野生小家鼠來源的1號染色體替換系通過連鎖分析定位QTL的可行性,而且選取候選基因也為進一步的功能驗證提供了基礎(chǔ),對血脂異常的最終治療具有重要意義。
【圖文】：

3圖 1-1 脂質(zhì)轉(zhuǎn)運與代謝示意圖[20]Figure 1-1 Schematic view of lipid transport and metabolism1.1.2 血脂代謝相關(guān)基因的研究進展血脂異常（Dyslipidemia）是一類較常見的血脂代謝疾病，主要表現(xiàn)為血漿中 CHOL 和/或 TG 水平的升高[21]。研究表明，血脂異常是引起心血管類疾病的重要危險因素之一[22]，嚴重威脅著人類的健康。2012 年全國調(diào)查結(jié)果顯示[23]，成人血清 CHOL 平均為 4.50 mmol/L，高膽固醇血癥的患病率 4.9 %；TG 平均為1.38 mmol/L，高 TG 血癥的患病率 13.1 %；HDL-C 平均為 1.19 mmol/L，低 HDL-C血癥的患病率 33.9 %。中國成人血脂異常總體患病率高達 40.40 %，較 2002 年

系來源于經(jīng)典近交系品系，而這些近交系品系大多來源于一百年前的幾個小鼠品系，，因此遺傳多樣性單一，在遺傳研究中日益疲軟。圖1-2 染色體替換系構(gòu)建示意圖[36]Figure 1-2 A schematic diagram for the construction of a Chromosome Substitution Liness近年來，為了豐富遺傳多樣性，野生小家鼠逐漸進入研究者們的視野。這是因為對于自然界中存在的野生小家鼠而言，相比經(jīng)典實驗室小鼠積累了大量歷史重組事件。我國幅員遼闊，在南北兩地分別棲息著兩種不同的小鼠亞種M. m.musculus和M. m. castaneus，且在南北交界處存在著兩亞種雜交代，而實驗室經(jīng)典小鼠多為西歐的M. m. domesticus。研究表明在野生小鼠中平均每80 100 bp就有一個SNP，幾乎任何100 200 bp的DNA序列都可以作為分子標記[39]。Salcedo等[31]于2007年研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)典實驗近交系小鼠相比野生小鼠，基因組上的遺傳變異少得多，如在X染色體上經(jīng)典實驗近交系小鼠發(fā)現(xiàn)的SNP只占野生小家鼠的6.1%
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R589.2

【參考文獻】

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1 何軼群;許美芬;于涵;耿軍偉;施蘇雪;薛凌;盧中秋;管敏鑫;;血脂異常遺傳性疾病的研究現(xiàn)狀[J];遺傳;2013年11期

本文編號：2619103