精神分裂癥是一種嚴(yán)重多基因遺傳的精神障礙,伴有行為、情感以及思維異常,位列我國精神疾病負(fù)擔(dān)第一位。精神分裂癥的發(fā)病機(jī)制尚未被明確闡釋,盡管全面的全基因組關(guān)聯(lián)研究揭示了許多與精神分裂癥易感性相關(guān)的常見遺傳變異,但精神分裂癥的病因仍然模糊不清,因此有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究以探索更多未發(fā)現(xiàn)的遺傳變異。在精神分裂癥的基因研究領(lǐng)域,microRNA(miRNA)已經(jīng)受到了越來越多的關(guān)注。許多研究認(rèn)為miRNA不僅在人類大腦的發(fā)展中起重要作用,而且影響大腦疾病的發(fā)生。有證據(jù)表明健康個體和精神分裂癥患者之間miRNA的表達(dá)情況顯著不同。miRNA靶向調(diào)節(jié)多個基因的表達(dá),具有闡明精神疾病復(fù)雜的病理過程的潛力。目的:分析和比較精神分裂癥患者和健康對照者外周血中miRNA的表達(dá),并預(yù)測表達(dá)水平顯著不同的miRNA所調(diào)控的靶基因;探索靶基因非編碼區(qū)和功能區(qū)單核苷酸多態(tài)性與精神分裂癥的關(guān)聯(lián)性,為精神分裂癥的病因研究提供依據(jù)。方法:本研究第一部分采用病例-對照研究設(shè)計(jì),選擇15例首發(fā)精神分裂癥患者和15例與病例性別、年齡1:1匹配的健康對照作為研究對象,采集外周全血提取RNA,應(yīng)用轉(zhuǎn)錄組二代測序法檢測病例組和對照組外周血中miRNA和mRNA的表達(dá)情況,選擇表達(dá)差異顯著的miRNA,通過實(shí)時熒光定量PCR法進(jìn)一步驗(yàn)證它們的表達(dá)情況,最后在靶基因預(yù)測數(shù)據(jù)庫中預(yù)測miRNA調(diào)控的靶基因。本研究第二部分依舊采用病例-對照研究設(shè)計(jì),納入761例精神分裂癥患者和775例健康對照作為研究對象,采集外周血提取DNA,應(yīng)用飛行質(zhì)譜法檢測由第一部分研究所得的靶基因的基因型,探討這些基因上非編碼區(qū)和功能區(qū)單核苷酸多態(tài)性與精神分裂癥的關(guān)聯(lián)性�？ǚ綑z驗(yàn)用于分析病例組和對照組間各個基因的等位基因、基因型以及單倍型的分布情況,Logistic回歸用于分析各種等位基因、基因型及單倍型與精神分裂癥的關(guān)聯(lián)性。使用的統(tǒng)計(jì)軟件包括SPSS24.0、Haploview4.2、SNPStats在線軟件和Graphpad Prims 5.0。結(jié)果:1.本研究轉(zhuǎn)錄組二代測序部分共納入30例研究對象(15例病例vs 15例對照),平均年齡為25.6±5.42歲。miRNA分析結(jié)果顯示,共有138種miRNA在精神分裂癥患者和健康對照中表達(dá)存在差異,其中87種在精神分裂癥患者中過表達(dá),51種低表達(dá)。在差異表達(dá)的miRNA中,結(jié)合表示差異顯著程度的Fold change值、Padj值和表示表達(dá)量的readcount值篩選出6個miRNAs:has-miR-328-3p、has-miR-92b-3p、has-miR-1908-5p、has-miR-4467、has-miR-6786-3p和has-miR-30e。結(jié)合文獻(xiàn)報道進(jìn)一步選定has-miR-1908-5p和has-miR-30e進(jìn)行實(shí)時熒光定量PCR,驗(yàn)證這兩個miRNA的表達(dá)情況。實(shí)時熒光定量PCR結(jié)果顯示,以P=0.1作為檢驗(yàn)水準(zhǔn),has-miR-1908-5p在精神分裂癥患者外周血中表達(dá)水平高于健康對照(P=0.085),而miR-30e表達(dá)情況無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,因此has-miR-1908-5p被選為本研究第二階段的miRNA。2.通過在三個數(shù)據(jù)庫(TargetScan7.2、miRDB、DIANA microT-V5.0)中預(yù)測has-miR-1908-5p的靶基因,三個數(shù)據(jù)庫中共同包含的靶基因有30個。結(jié)合轉(zhuǎn)錄組二代測序結(jié)果mRNA的表達(dá)情況,這30個靶基因中有6個基因的mRNA在精神分裂癥患者中表達(dá)顯著下調(diào),與調(diào)控它們的靶基因miRNA-1908-5p表達(dá)上調(diào)符合調(diào)控關(guān)系。進(jìn)一步結(jié)合文獻(xiàn)報道,本研究最終選定CACNA2D2、CMIP、DBN1和ZNF385A四個靶基因作為進(jìn)一步探索單核苷酸多態(tài)性與精神分裂癥關(guān)聯(lián)性的目的基因。3.通過NCBI-SNP、Ensembl和1000 Genomes數(shù)據(jù)庫在4個靶基因的非編碼區(qū)和功能區(qū)選擇位點(diǎn),最終確定15個位點(diǎn)進(jìn)行單核苷酸多態(tài)性分析,分別為CACNA2D2(rs35908181、rs45536634、rs59336240、rs12496815、rs3806706),CMIP(rs12925980、rs3751859、rs2287112、rs7193107、rs77700579),DBN1(rs2544809、rs2545794)和ZNF385A(rs2700159、rs2887875、rs2706252)。4.CACNA2D2基因上5個位點(diǎn)rs35908181、rs59336240、rs45536634、rs3806706和rs12496815的檢出率分別為97%、93%、97%、98%和92%。Hardy-Winberg平衡(HWE)檢驗(yàn)結(jié)果提示rs59336240和rs35908181位點(diǎn)在對照組中不符合HWE(P0.05),其余3個位點(diǎn)符合HWE。對符合HWE定律的3個位點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果表明在精神分裂癥患者和健康對照組之間:(1)rs45536634位點(diǎn)A,G等位基因頻數(shù)分布存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ~2=4.002,P=0.045),攜帶A型等位基因罹患精神分裂癥的風(fēng)險是攜帶G型等位基因的1.304倍(OR=1.304,95%CI=1.005-1.691);依據(jù)赤道準(zhǔn)則,超顯性遺傳模型為該位點(diǎn)的最優(yōu)遺傳模型(AIC=2060.3),在這種遺傳模型下,攜帶GG+AA基因型的人群患精神分裂癥的風(fēng)險要低于攜帶GA基因型的人群(OR=0.698,95%CI=0.523-0.931)。(2)rs3806706位點(diǎn)的等位基因頻數(shù)分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ~2=1.436,P=0.231);超顯性遺傳模型為該位點(diǎn)的最佳遺傳模型(AIC=2091.8),在此遺傳模型下,基因型頻數(shù)的分布存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ~2=4.715,P=0.03),攜帶GC基因型的人群患精神分裂癥的風(fēng)險高于攜帶GG+CC基因型的人群(OR=1.255,95%CI=1.022-1.538)。(3)rs12496815位點(diǎn)等位基因頻數(shù)分布的差異在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無顯著意義(χ~2=0.354,P=0.552);該位點(diǎn)的最優(yōu)遺傳模型為顯性和超顯性,二者的AIC均為1945.1,在這兩種遺傳模型下,基因型頻數(shù)分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(顯性遺傳模型下χ~2=0.016,P=0.9;超顯性遺傳模型下χ~2=1.142,P=0.285)。(4)分別對CACNA2D2基因上相鄰2個位點(diǎn)組成的單倍型以及3個SNP位點(diǎn)組成的不同單倍型進(jìn)行分析,結(jié)果顯示這些單倍型在病例組和對照組中的分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。5.CMIP基因上5個位點(diǎn)rs2287112、rs7193107、rs77700579、rs12925980、rs3751859的檢出率依次為96%、96%、98%、98%和98%。各位點(diǎn)在對照組中均符合HWE(P0.05)。分別對這5個位點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果顯示在精神分裂癥患者和健康對照組之間:(1)rs2287112位點(diǎn)的等位基因頻數(shù)分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ~2=0.914,P=0.3339);隱形遺傳模型為該位點(diǎn)的最優(yōu)遺傳模型(AIC=2045.9),在隱性遺傳模型下,該位點(diǎn)的基因型頻數(shù)分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ~2=5.754,P=0.016),攜帶GG基因型的人群罹患精神分裂癥的風(fēng)險增高(OR=2.419,95%CI=1.175-4.977)。(2)rs7193107、rs77700579、rs12925980和rs3751859位點(diǎn)的等位基因頻數(shù)分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,且在最優(yōu)遺傳模型下,基因型頻數(shù)分布差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(3)由5個SNP位點(diǎn)形成9種單倍型組合,其中由rs12925980-rs2287711-rs3751859-rs77700579組成的單倍型在病例組和對照組中分布有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ~2=23.683,P=0.003),進(jìn)一步分析結(jié)果顯示攜帶TTGT單倍型的人群患精神分裂癥的風(fēng)險降低(OR=0.42,95%CI=0.19-0.94)。6.DBN1基因上2個位點(diǎn)rs2544809和rs2545794的檢出率均為97%,且在對照組中均符合HWE(P0.05)。對2個位點(diǎn)分別進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果提示,rs2544809和rs2545794位點(diǎn)的等位基因頻數(shù)在精神分裂癥患者和對照組之間的分布均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,在最優(yōu)遺傳模型下,這兩個位點(diǎn)的基因型頻數(shù)在病例組和對照組中分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。然而,由這2個位點(diǎn)組成的單倍型在病例組和對照組中的分布有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ~2=6.861,P=0.032),進(jìn)一步分析結(jié)果顯示攜帶單倍型CC增加精神分裂癥的患病風(fēng)險(OR=1.57,95%CI=1.07-2.30)。7.ZNF385A基因上3個位點(diǎn)rs2700159、rs2887875、rs2706252檢出率分別為93%、97%和94%,且在對照組中均符合HWE(P0.05)。分別分析這3個位點(diǎn)與精神分裂癥的關(guān)聯(lián)性,結(jié)果提示,rs2700159、rs2887875和rs2706252位點(diǎn)的等位基因頻數(shù)在精神分裂癥患者和健康對照組之間分布均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,且在最優(yōu)遺傳模型下,這3個位點(diǎn)的基因型頻數(shù)在病例組和對照組中分布均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。由該基因的3個SNP位點(diǎn)組成的3種單倍型的分布亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。8.基因-基因交互作用分析結(jié)果顯示包含CACNA2D2基因上的rs12496815和rs3806706兩個位點(diǎn)的模型為最佳模型,但該模型與精神分裂癥無關(guān)聯(lián)(P0.05)。結(jié)論:(1)精神分裂癥患者外周血中miR-1908-5p的表達(dá)水平高于健康對照者。(2)miR-1908-5p在TargetScan、miRDB和DIANA microT三個數(shù)據(jù)庫中共同預(yù)測的靶基因有30個,其中CACNA2D2、CMIP、DBN1和ZNF385A 4個基因的mRNA表達(dá)在轉(zhuǎn)錄組二代測序結(jié)果中顯著下調(diào),與miR-1908-5p表達(dá)顯著上調(diào)相對應(yīng)。(3)CACNA2D2基因rs45536634和rs3806706位點(diǎn)多態(tài)性均與精神分裂癥相關(guān)聯(lián),rs45536634位點(diǎn)上攜帶A等位基因或者rs3806706位點(diǎn)上攜帶GC基因型均會增加精神分裂癥的患病風(fēng)險。(4)CMIP基因rs2287112位點(diǎn)多態(tài)性與精神分裂癥相關(guān)聯(lián),攜帶GG基因型增加患精神分裂癥的風(fēng)險。(5)CMIP基因rs12925980-rs2287711-rs3751859-rs77700579組成的單倍型與精神分裂癥相關(guān),攜帶TTGT單倍型患精神分裂癥的風(fēng)險降低。(6)DBN1基因上2個位點(diǎn)rs2544809和rs2545794組成的單倍型與精神分裂癥相關(guān),攜帶CC單倍型增加精神分裂癥的患病風(fēng)險。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R749.3
【部分圖文】：

[25]進(jìn)行的一項(xiàng)系統(tǒng)綜述結(jié)果顯示男性的發(fā)病率高于女性，見圖1.1[25]，且男性的發(fā)病風(fēng)險是女性的1.4倍，而另一項(xiàng)關(guān)于精神分裂癥患病率的研究綜述結(jié)果卻顯示終生患病率在男女之間無顯著差異[3]，見圖1.2[26]。針對我國山東省人群的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示精神分裂癥的患病率在性別中無顯著差異[18]。我國河北省人群中女性患病率顯著高于男性[19]。我國2012年至2015年間完成的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果顯示我國人群中男性和女性的12個月患病率無顯著差異[22]。圖1.1 不同性別每十萬人發(fā)病率累積圖（截點(diǎn)為100）Fig1.1 Cumulative plots of the incidence rates per 100,000, by sex（plot truncated at 100）.（Resource: Mcgrath J et al， 2004）

4圖1.2 不同性別每千人終生患病率累積圖Fig 1.2 Cumulative Plots of the Lifetime Prevalence Estimates per 1,000 by Sex（Resource: Sukanta Saha et al，2005 ）⑵ 地區(qū)分布McGrath 等完成的兩項(xiàng)關(guān)于全球調(diào)查研究結(jié)果的綜述顯示，城市居民較城鄉(xiāng)結(jié)合部居民精神分裂癥發(fā)病率顯著增高[25]，見圖1.3，而患病率無顯著差異[3]，見圖1.4。將地區(qū)按照經(jīng)濟(jì)水平劃分后，不發(fā)達(dá)地區(qū)的患病率顯著低于新興和發(fā)達(dá)地區(qū)[25] [26]。我國山東省城市人群患病率（1.21%）高于農(nóng)村（1.09%），但差異無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[18]。河北省人群中城市和農(nóng)村人群精神分裂癥的患病率無顯著差異[19]。廣西壯族自治區(qū)15歲以上農(nóng)村居民精神分裂的終生患病率為0.92%[27]

6圖1.3 精神分裂癥患者親屬罹患精神分裂癥的風(fēng)險Fig.1.3 Lifetime risk of schizophrenia in relatives of people with schizophrenia（Resource：Kahn R S，2015）⑵ 環(huán)境因素環(huán)境因素主要包括自然環(huán)境和社會環(huán)境兩大類。有研究發(fā)現(xiàn)自然環(huán)境中病毒或細(xì)菌感染引發(fā)的腦炎是精神分裂癥發(fā)病的危險因素[39]，且有研究證明春冬季節(jié)是病毒和細(xì)菌感染的高發(fā)季，而這個季節(jié)出生的人群患精神分裂癥的風(fēng)險高于其他時間段出生的人群，間接說明自然環(huán)境中的病毒或細(xì)菌感染與精神分裂癥的患病存在關(guān)聯(lián)。孕婦產(chǎn)期的病毒、細(xì)菌感染情況以及營養(yǎng)情況均會影響胎兒的患病情況，國內(nèi)外許多研究證實(shí)孕產(chǎn)期感染病毒或細(xì)菌以及孕期營養(yǎng)不良都會增加胎兒患精神分裂癥的風(fēng)險[40, 41]。社會因素也是影響精神分裂癥發(fā)病情況的一個重要方面。隨著城市化程度的不斷提高，城市生活環(huán)境相比農(nóng)村成為精神分裂癥患病的一個危險因素，這一現(xiàn)象已被很多研究揭示。Lederbogen 等[42]認(rèn)為社會壓力是影響這一現(xiàn)象的中間因素
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 付穎利;精神分裂癥外周血miRNA-1908-5p表達(dá)分析及其靶基因與精神分裂癥的關(guān)聯(lián)研究[D];吉林大學(xué);2019年

本文編號：2845811