本文選題：DNA甲基化差異 + 母體外周血��； 參考：《復(fù)旦大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：第1部分 孕早期母血和胎盤DNA甲基化譜分析揭示用于無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷的胎兒DNA標志物利用DNA甲基化的差異區(qū)分母體外周血DNA和胎兒(胎盤)DNA是無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷中具有應(yīng)用前景的一種診斷方法。盡管目前研究已發(fā)現(xiàn)一些用于篩選胎兒DNA的基因位點,但由于位點相對較少,限制了其臨床應(yīng)用。因此迫切需要利用母胎之間的DNA甲基化差異,在全基因組水平尋找可用于無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷的胎兒DNA標志物。在本研究中,我們使用甲基化DNA免疫共沉淀測序(methylated DNA immunoprecipitation sequencing, MeDIP-Seq)和Infinium HumanMethylation450 BeadChip(450K DNA甲基化芯片)平臺分別對1例和10例孕早期(10-14孕周)孕婦的外周血DNA和胎盤組織DNA進行全基因組甲基化譜分析。使用MeDIP-Seq技術(shù),我們在全基因組水平共篩選到37112個差異甲基化區(qū)域(不包含Y染色體)；而使用450K DNA甲基化芯片平臺,我們在全基因組水平共篩選到46182個差異甲基化位點。對比兩個平臺篩選到的差異甲基化區(qū)域或位點,結(jié)果顯示2188個基因片段內(nèi)的3759個差異甲基化位點在兩種方法中同時檢出。此外,本研究中篩選到的差異甲基化區(qū)域/位點包含了已報道的候選胎兒DNA標志物(如SERPINB5、RASSF1A、RAX、AGPAT3、C21orf25和HUNK等),而且在新的臨床樣本中對這兩種高通量方法篩選到的差異甲基化區(qū)域/位點使用MassARRAYTM EpiTYPER DNA甲基化定量分析技術(shù)進行驗證,驗證結(jié)果與高通量篩選到得到的結(jié)果一致,這說明篩選結(jié)果的高準確性。在本研究中,我們通過兩種方法篩選到的胎兒DNA標志物具有很大的臨床應(yīng)用潛力,它們不僅可以用于染色體非整倍性疾病和其它染色體疾病(比如貓叫綜合癥和22q11.2染色體微缺失疾病)的無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷,而且這些潛在的胎兒DNA標志物也有可能用于胎盤功能紊亂性疾病(如子癇前期)的早期診斷。第2部分 子癇前期的致病機制研究子癇前期(pre-eclampsia, PE)是一種妊娠期特有的嚴重并發(fā)癥,發(fā)生于妊娠中晚期、分娩期及產(chǎn)后早期,其典型的臨床癥狀一般出現(xiàn)于妊娠20周后,表現(xiàn)為新發(fā)型高血壓、蛋白尿及其它全身系統(tǒng)性的紊亂。子癇前期嚴重威脅母嬰健康,是孕產(chǎn)婦死亡的首要原因。國內(nèi)外學(xué)者針對子癇前期已開展了大量研究,但其病因和發(fā)病機制仍未完全闡明。研究提示,表觀遺傳修飾(如DNA甲基化)可通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達,進而參與子癇前期疾病的發(fā)生。大量研究也指出胎盤在子癇前期疾病發(fā)生中發(fā)揮重要作用。因此,在全基因組水平分析子癇前期胎盤的DNA甲基化異常調(diào)控,不僅為子癇前期的致病機制研究提供新的研究角度,同時期望為子癇前期的早期診斷提供分子標記。在本研究中,我們使用Infinium HumanMethylation450 BeadChip (450K DNA甲基化芯片)對20例正常對照組胎盤組織和22例子癇前期胎盤組織進行DNA甲基化譜分析。結(jié)果顯示,在全基因組水平具有顯著甲基化差異的基因位點在子癇前期胎盤組織中全部呈現(xiàn)為低甲基化,這些差異基因顯著富集于與癌癥相關(guān)功能、細胞運動、組織器官損傷和生殖系統(tǒng)發(fā)育與功能異常等信號通路和基因作用網(wǎng)絡(luò)。DNA整體甲基化水平分析表明子癇前期胎盤組織的整體DNA甲基化水平低于對照組,但無統(tǒng)計學(xué)差異。甲基化分析結(jié)果提示,子癇前期胎盤組織中DNA低甲基化可能存在整體效應(yīng),而不僅僅是基因位點特異性。使用Roche NimbleGen Expression 12 ×135K芯片對7例正常胎盤組織和5例子癇前期胎盤組織進行基因表達譜分析。結(jié)果顯示,在子癇前期胎盤組織和對照組中存在162個顯著差異表達的基因,其中80個基因在子癇前期胎盤中表達上調(diào),82個基因表達下調(diào)；這些差異表達基因顯著富集于癌癥相關(guān)功能、細胞生長與增殖和組織發(fā)育等生物學(xué)功能。對表達譜篩選出的LEP和SH3PXD2A基因進行基因表達驗證和DNA甲基化分析,結(jié)果顯示LEP啟動子區(qū)域的甲基化可以顯著降低該基因的轉(zhuǎn)錄活性進從而影響基因表達；而位于SH3PXD2A基因體中的一個CpG島,在子癇前期孕婦胎盤組織中呈高甲基化,可能參與該基因的表達上調(diào)。綜合全基因組DNA甲基化譜和基因表達譜的實驗和分析結(jié)果,該研究提示子癇前期作為一個多因素多系統(tǒng)的異質(zhì)性疾病,妊娠早期過程中的細胞運動失調(diào)、細胞生長與增殖失調(diào),引發(fā)組織、器官發(fā)育和功能損傷,是疾病發(fā)生過程中的一個核心因素。同時,該研究表明DNA甲基化可能通過影響關(guān)鍵基因的表達,在子癇前期疾病的發(fā)生過程中發(fā)揮重要作用。
[Abstract]:DNA methylation of maternal peripheral blood and fetal ( placenta ) DNA from maternal peripheral blood and fetal ( placenta ) DNA were analyzed by means of DNA methylation analysis of maternal blood and placenta in the first part .
In this study , we have studied the methylation of DNA methylation of fetal DNA markers in the early stage of pregnancy . There were 162 differentially expressed genes in placental tissue and control group , among which 80 genes were up - regulated in the placenta of pre - eclampsia and 82 genes were down - regulated .
These differential expression genes were significantly enriched in the biological functions of cancer - related functions , cell growth and proliferation and tissue development .
The study suggests that DNA methylation may play an important role in the pathogenesis of pre - eclampsia .
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R714.244

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本文編號：2016199