【摘要】：復(fù)雜疾病是指由基因組中多個(gè)基因,往往還伴有環(huán)境因素以及其它未知因素的影響共同作用而導(dǎo)致的一類疾病的總和。常見的復(fù)雜疾病有:精神分裂癥、重度抑郁癥、雙向情感障礙、糖尿病視網(wǎng)膜病變、心血管疾病等。由于目前對(duì)這類疾病的發(fā)病機(jī)制缺乏了解,因而也日益成為廣大科研工作者日益關(guān)注的焦點(diǎn)。在本論文中,我們進(jìn)行了YWHAE基因和中國(guó)漢族人群中精神分裂癥、重度抑郁癥及雙向情感障礙的連鎖不平衡分析,CTLA-4基因和中國(guó)漢族人群中精神分裂癥、重度抑郁癥及雙向情感障礙的連鎖不平衡分析。 YWHAE基因定位于染色體17p13.3上,編碼14-3-3ε蛋白,該蛋白屬于14-3-3蛋白家族。因?yàn)?4-3-3ε可能參與神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生,且DISC1蛋白可以與14-3-3ε相互作用并調(diào)節(jié)其亞細(xì)胞定位,而DISC1基因已經(jīng)被證實(shí)與精神疾病的發(fā)病高度相關(guān),那么我們也有理由懷疑編碼14-3-3ε的YWHAE基因與精神疾病相關(guān)聯(lián)。Ikeda等的研究表明,YWHAE基因與日本人群中精神分裂癥的發(fā)病高度相關(guān)。為了檢驗(yàn)YWHAE是否和中國(guó)人群中的精神疾病相關(guān)聯(lián),我們進(jìn)行了病例-對(duì)照的關(guān)聯(lián)分析。我們選擇了Ikeda等報(bào)道的在日本人群中與精神分裂癥呈陽(yáng)性關(guān)聯(lián)的7個(gè)位點(diǎn): rs34041110、rs7224258、rs3752826、rs11655548、rs2131431、rs1873827和rs28365859,此外還選擇了4個(gè)中國(guó)人群的tagSNP:rs12452627、rs1532976、rs8064578和rs7225165。對(duì)于11個(gè)SNP的分型采用了Taqman技術(shù),直接向ABI公司訂購(gòu)Taqman探針。我們對(duì)1140個(gè)精神分裂癥患者、1140個(gè)重度抑郁癥患者、1140個(gè)雙向情感障礙患者及1140個(gè)正常對(duì)照人群進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。病例對(duì)照分析中,我們沒有重復(fù)Ikeda等報(bào)道的陽(yáng)性結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn):在1140對(duì)1140的病例-對(duì)照分析中,未經(jīng)過permutation校正之前有4個(gè)位點(diǎn)與精神分裂癥的發(fā)生存在弱相關(guān),經(jīng)過10000次permutation之后,11個(gè)遺傳多態(tài)性位點(diǎn)的數(shù)據(jù)均未顯示出陽(yáng)性結(jié)果。在1140對(duì)1140的病例-對(duì)照分析中,未經(jīng)過permutation校正之前有3個(gè)位點(diǎn)與抑郁癥的發(fā)生存在弱相關(guān),經(jīng)過10000次permutation之后,11個(gè)遺傳多態(tài)性位點(diǎn)的數(shù)據(jù)均未顯示出陽(yáng)性結(jié)果。在1140對(duì)1140的病例-對(duì)照分析中,未經(jīng)過permutation校正之前有3個(gè)位點(diǎn)與雙向情感障礙的發(fā)生存在弱相關(guān),經(jīng)過10000次permutation之后,11個(gè)遺傳多態(tài)性位點(diǎn)的數(shù)據(jù)均未顯示出陽(yáng)性結(jié)果。關(guān)聯(lián)分析的重復(fù)性差是普遍存在的問題,究其原因可能是不同人群中的LD block不同造成的,而且從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)效力上來講,我們的樣本量已經(jīng)足夠檢測(cè)出與精神分裂癥相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)。所以我們覺得在中國(guó)人群中,我們所得到的YWHAE并非是一個(gè)精神疾病致病的風(fēng)險(xiǎn)基因這一結(jié)論是可靠的。盡管我們未能在中國(guó)人群中重復(fù)出YWHAE與精神分裂癥之間存在關(guān)聯(lián)這一結(jié)論,但也給后續(xù)研究工作提供了一定的參考。關(guān)于YWHAE與精神疾病之間的關(guān)系還有待于在其他人群以及更大規(guī)模的樣本中得到進(jìn)一步的論證。 CTLA4 (cytotoxic T lymphocyte associated antigen 4 )基因,定位于染色體2q33,包含4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子。根據(jù)現(xiàn)有資料,CTLA-4基因多態(tài)性具有重要的生物學(xué)意義, CTLA-4基因內(nèi)或者基因附近的多態(tài)性與許多自身免疫性疾病相關(guān)。目前研究較多的主要有3個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),即啟動(dòng)子-318位點(diǎn)C/T堿基互換(-318C/T)、外顯子1+49位點(diǎn)A/G二態(tài)性(+49G/A)和外顯子4的3’未翻譯區(qū)(AT)n重復(fù)序列。近年來有關(guān)精神疾病患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)免疫功能的異常,已越來越引起人們的關(guān)注。在精神分裂癥和其他重性精神障礙患者中,存在著感染或自身免疫活動(dòng),具體表現(xiàn)在細(xì)胞免疫系統(tǒng)(T淋巴細(xì)胞)處于激活狀態(tài);結(jié)合細(xì)胞因子和自身抗體的研究,提示某些精神分裂癥患者存在自身免疫應(yīng)答。鑒于CTLA-4在T細(xì)胞激活及自身免疫疾病發(fā)生中的重要作用,該基因與精神疾病的關(guān)聯(lián)研究也受到關(guān)注。Jun等在韓國(guó)人群中發(fā)現(xiàn)CTLA-4基因+49G/A位點(diǎn)與精神分裂癥的發(fā)病相關(guān),但與抑郁癥的發(fā)病并無(wú)顯著性關(guān)聯(lián);而Amanda等的研究則表明,在高加索人群中女性精神分裂癥的發(fā)病與-318 C/T位點(diǎn)相關(guān),但與+49G/A位點(diǎn)并不相關(guān)。為了檢驗(yàn)CTLA-4是否和中國(guó)人群中的精神疾病相關(guān)聯(lián),我們進(jìn)行了病例-對(duì)照的關(guān)聯(lián)分析。我們?cè)?140個(gè)精神分裂癥患者、1140個(gè)重度抑郁癥患者、1140個(gè)雙向情感障礙患者及1140個(gè)正常對(duì)照人群進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。我們選擇了6個(gè)SNP位點(diǎn),除了目前研究較多的三個(gè)位點(diǎn)rs231775(A49G), rs3087243 (3’UTR A/G), rs5742909(-318C/T)外,還有3個(gè)中國(guó)人群中的tagSNP rs231777, rs231779, rs16840252。對(duì)于6個(gè)SNP的分型采用了Taqman技術(shù),直接向ABI公司訂購(gòu)Taqman探針。1140對(duì)1140的病例-對(duì)照分析中,未經(jīng)過permutation校正之前有3個(gè)位點(diǎn)與精神分裂癥的發(fā)生存在相關(guān):rs231777 (P allele = 0.0201) rs231779 (P allele = 0.0003) and rs16840252 (P allele = 0.0081, Pgenotype = 0.0117),在10000次permutation之后,僅rs231779 (P allele = 0.0010, Pgenotype = 0.0145)與精神分裂癥的發(fā)生存在相關(guān)性。根據(jù)我們的結(jié)果,CTLA-4 rs231779位點(diǎn)多態(tài)性與中國(guó)漢族人群精神分裂癥發(fā)病相關(guān)。1140對(duì)1140的病例-對(duì)照分析中,僅rs231779在10000次permutation前(P allele = 0.0006, Pgenotype = 0.0026) ,后(P allele =0.0010, Pgenotype = 0.0201),均與抑郁癥的發(fā)生存在相關(guān)性。根據(jù)我們的結(jié)果,CTLA-4 rs231779位點(diǎn)多態(tài)性與中國(guó)漢族人抑郁癥發(fā)病相關(guān)。1140對(duì)1140的病例-對(duì)照分析中,rs231777 (P allele = 0.0199), rs231779 (P allele = 0.0004, Pgenotype = 0.0018)與雙向情感障礙的發(fā)生存在相關(guān)性,而在10000次permutation之后,rs231779 (P allele = 0.0008, Pgenotype = 0.0125)與雙向情感障礙依然相關(guān)。根據(jù)我們的結(jié)果,CTLA-4 rs231779位點(diǎn)多態(tài)性與中國(guó)漢族人群雙向情感障礙發(fā)病相關(guān)。綜上所述,CTLA-4基因的rs231779位點(diǎn)多態(tài)性與中國(guó)漢族人中精神分裂癥、抑郁癥及雙向情感障礙的發(fā)生密切相關(guān),病例組中該位點(diǎn)等位基因C的頻率明顯高于對(duì)照組中,基因型CC的頻率在病例組中也明顯增高,該結(jié)果提示rs231779位點(diǎn)基因型CC可能在精神疾病的發(fā)生中起重要作用。我們的結(jié)果與Green等關(guān)于CACNA1C的rs1006737位點(diǎn)與精神分裂癥、抑郁癥和雙向情感障礙的發(fā)生相關(guān)聯(lián)的報(bào)道非常相似。而Becker于2004年提出常見變異/多個(gè)疾病(common variant/multiple diseases, CV/MD)假說認(rèn)為,表型相關(guān)的一些復(fù)雜疾病,在遺傳學(xué)上共享一些風(fēng)險(xiǎn)等位基因,常見變異在不同的遺傳和環(huán)境因素背景下將會(huì)導(dǎo)致不同但相關(guān)的臨床表型。比如,精神分裂癥,可能與雙向情感障礙以及抑郁癥,有著相關(guān)的臨床癥狀,也共享有一些致病基因。我們的研究為這一理論提供了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證據(jù),也為精神疾病的診斷及病因?qū)W分析提供了參考。 人類Chd7基因位于染色體8q12.1,一共有38個(gè)外顯子,編碼了2997個(gè)氨基酸。Chd7是一種染色質(zhì)重構(gòu)蛋白質(zhì),屬于CHD家族。CHD蛋白家族是目前已知的染色質(zhì)重構(gòu)復(fù)合物之一。而染色質(zhì)重構(gòu)是DNA修復(fù)、基因表達(dá)調(diào)控過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。近年來的研究表明,Chd7基因多個(gè)位置的突變與人類CHARGE綜合癥及卡爾曼氏綜合征(Kallmann's syndrome )相關(guān)。CHARGE綜合癥的發(fā)病率為1/8500-12000的活產(chǎn)兒。它的死亡率在新生兒和幼年早期很高。小鼠Chd7基因定位于4號(hào)染色體,其序列高度保守,小鼠與人之間同源性非常高。ENU是公認(rèn)的強(qiáng)有力的化學(xué)誘變劑,能夠隨機(jī)地誘導(dǎo)出各種表型。我們實(shí)驗(yàn)室在前期工作中,在ENU誘變的小鼠模型中發(fā)現(xiàn)了有一個(gè)系的小鼠有轉(zhuǎn)圈的表型,而該表型在Chd7基因突變的小鼠中也可見,經(jīng)過進(jìn)一步的基因定位和測(cè)序在Chd7基因exon13中出現(xiàn)了一個(gè)A/G雜合子的突變,該突變將會(huì)引起exon13內(nèi)密碼子CGA到TGA的轉(zhuǎn)變(3503C-T),即精氨酸(Arg,R)到終止子的變化,會(huì)導(dǎo)致翻譯的提前終止,Chd7基因SNF2結(jié)構(gòu)域的一部分缺失和整個(gè)的C端消失。Chd7基因曾被發(fā)現(xiàn)是常染色體顯性遺傳病CHARGE綜合癥的致病基因,基于它的臨床表型和Chd7突變小鼠之間存在太多的表型相似,我們相信這個(gè)ENU誘變鼠系能夠成為研究CHARGE綜合癥發(fā)病機(jī)制的一個(gè)非常寶貴的工具。本論文的另一部分工作是對(duì)突變小鼠做初步的表型分析,并利用這一模型對(duì)Chd7基因的功能做進(jìn)一步的研究。基本狀況分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),Chd7突變小鼠體重明顯減輕,而心臟與體重的比例則明顯增加,其他臟器在重量上無(wú)明顯變化。X光片檢查未發(fā)現(xiàn)突變小鼠有脊柱側(cè)彎現(xiàn)象。Chd7基因表達(dá)譜分析,RT-PCR的方法檢測(cè)了Chd7在不同組織中的表達(dá)情況,結(jié)果顯示RNA水平有多個(gè)組織均有表達(dá),而以肌肉、睪丸、骨髓表達(dá)最高。流式分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),在外周血中,粒細(xì)胞比例明顯增加,B細(xì)胞比例明顯減少而T細(xì)胞比例略有下降;而在脾臟中,B細(xì)胞比例明顯下降、粒細(xì)胞比例略有升高、T細(xì)胞比例略有下降而其中CD4+T細(xì)胞無(wú)變化CD8+T細(xì)胞比例下降。本結(jié)果提示Chd7可能在T細(xì)胞、B細(xì)胞及粒細(xì)胞的增殖分化過程中發(fā)揮一定作用。
【圖文】：

圖 1 精神分裂癥連鎖分析區(qū)域及部分候選基因Figure 1. Area of SZ linkage analysis and part of candidate gene2. 連鎖不平衡分析對(duì)于精神分裂癥這樣復(fù)雜疾病而言，連鎖不平衡分析是更有效的定位克隆手段。對(duì)利用基因定位和功能研究找到的一些候選區(qū)域或基因進(jìn)一步進(jìn)行連鎖不平衡分析。其中有些基因多次在不同研究中被獨(dú)立地重復(fù)出來，是精神分裂癥的強(qiáng)有力的候選基因。下面對(duì)其中的一些熱點(diǎn)區(qū)域的熱門基因進(jìn)行介紹。（1）DISC1 (Disrupted In Schizophrenia 1)該基因位于1q42區(qū)平衡易位斷點(diǎn)[t(1；11)(q42.1；q14.3)]，，該區(qū)域是精神分裂癥的一個(gè)強(qiáng)連鎖區(qū)(最高LOD值為6．0)。近期研究提示，該基因與精神分裂癥顯著關(guān)聯(lián)[99-103]。功能研究提示，DISCI可能參與大腦發(fā)育過程中的神經(jīng)元移行、神經(jīng)突生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)神經(jīng)發(fā)育過程中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和谷氨酸神經(jīng)遞質(zhì)傳遞功能[104,105]。(2)DTNBP1 (Dysbindin dystrobrevin-binding protein 1)

圖 2 雙相情感障礙連鎖分析區(qū)域Figure 2. Area of BP linkage analysis2. 連鎖不平衡分析對(duì)于基因的連鎖不平衡分析發(fā)現(xiàn)和精神分裂癥相關(guān)的某些基因也和雙相情感障礙相關(guān)聯(lián)[218]，其中包括：DISC1, G72, NRG1, RGS4, GRIN2B, DAO, DRM3, DRM4 等等。但是和精神分裂癥中的連鎖不平衡分析相類似，對(duì)雙相情感障礙進(jìn)行的和基因相關(guān)聯(lián)的分析也存在著各個(gè)研究之間的不一致性。(1) 單胺能通路相關(guān)基因因?yàn)閱伟纺芟到y(tǒng)參與了BD的病理生理過程，該通路的許多候選基因已被廣泛研究。已測(cè)定的7個(gè)五羥色胺受體基因包括，5-HT1A, 5-HT1Dα, 5-HT1Dβ、5-HT1F,5-HT2A,5-HT2C, 5-HT6和5-HT7。大多數(shù)研究結(jié)果是陰性的，而5-HT2 A,5- HT2 C和5-HT6受體的研究有一些陽(yáng)性發(fā)現(xiàn)。另外，有研究證實(shí)，MAO-A基因第二內(nèi)含子CA
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R749

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2602804