骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)理的蛋白質(zhì)組學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-03 13:03
本文關(guān)鍵詞:骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)理的蛋白質(zhì)組學(xué)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:骨質(zhì)疏松癥是一個(gè)日益嚴(yán)重的公共健康問(wèn)題,主要危害著婦女和老年人的健康。作為一種系統(tǒng)性骨骼疾病,骨質(zhì)疏松癥的主要特征為骨量減少和骨微觀結(jié)構(gòu)退化,導(dǎo)致骨脆性增加而易于發(fā)生骨折。低骨密度是診斷骨質(zhì)疏松癥、預(yù)測(cè)骨折最有力的風(fēng)險(xiǎn)因子,具有高度的遺傳性。相比于其它類(lèi)型的骨折,髖部骨折與骨密度的關(guān)聯(lián)最為緊密,具有很高的致殘、致死率。骨質(zhì)疏松的致病機(jī)理極為復(fù)雜,且絕大部分機(jī)理未知。在骨質(zhì)疏松癥的遺傳學(xué)領(lǐng)域中,大多研究集中于RNA和DNA水平。蛋白質(zhì)是基因功能在生物有機(jī)體中的直接執(zhí)行者,所以針對(duì)蛋白質(zhì)的研究能更直接地揭示骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)理。目前,很少有研究直接從蛋白質(zhì)的變化或者蛋白質(zhì)組的差異的水平來(lái)鑒定骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)理。蛋白質(zhì)組學(xué)能夠具體地描述感興趣的細(xì)胞和組織的特征,并且在翻譯后水平研究蛋白質(zhì)的表達(dá),因此逐漸成為一個(gè)新興的研究方法。人類(lèi)外周血單核細(xì)胞是具有骨吸收功能的破骨細(xì)胞的前體,而且分泌大量影響骨骼新陳代謝的生物因子。單核細(xì)胞通過(guò)調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的分化維持骨骼的動(dòng)態(tài)平衡,是我們探索破骨細(xì)胞參與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)制的重要研究對(duì)象。目前為止,影響骨密度的基因和外周血單核細(xì)胞在骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)理中所發(fā)揮的具體功能仍不明確。 本實(shí)驗(yàn)中,我們以34個(gè)具有高、低峰值骨密度的絕經(jīng)前白人女性為樣本,開(kāi)展了一個(gè)針對(duì)外周血單核細(xì)胞的全蛋白質(zhì)組表達(dá)研究。蛋白質(zhì)在高、低骨密度組間的差異表達(dá)被鑒別,并利用Western blotting實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表達(dá)結(jié)果。然后在兩個(gè)分別包括29人和40人的獨(dú)立白人絕經(jīng)前女性人群中,我們通過(guò)鑒定高、低骨密度組樣本間外周血單核細(xì)胞的mRNA表達(dá)水平,比較研究了編碼差異蛋白的基因的表達(dá)水平。此外,為了探究基因和髖部骨密度之間的關(guān)聯(lián),我們分別在一個(gè)包含2280人的白人人群和一個(gè)包含1621人的中國(guó)人人群中開(kāi)展了全基因組的SNPs關(guān)聯(lián)研究。 在蛋白質(zhì)差異表達(dá)研究中我們發(fā)現(xiàn),凝溶膠蛋白(GSN)在低骨密度組樣本的外周血單核細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)3.0倍(P0.05)。隨后獲得的Western blotting實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了GSN蛋白在高、低骨密度組的樣本之間存在著顯著的差異表達(dá)(P0.05)。而在兩個(gè)獨(dú)立樣本的驗(yàn)證研究中發(fā)現(xiàn),外周血單核細(xì)胞中的GSN基因的mRNA在低骨密度組樣本中的表達(dá)水平顯著下調(diào)(P0.05)。隨后的全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn),在白人人群樣本中,7個(gè)位于GSN基因內(nèi)的SNP(rs10739594,rs4837827,rs7857673,rs4837832,rs4837835, rs306761,andrs306772)與髖部骨密度存在顯著關(guān)聯(lián)(P0.05),其中檢測(cè)到最強(qiáng)關(guān)聯(lián)信號(hào)的SNNP位點(diǎn)為rs306761(P=0.006)。在中國(guó)人人群樣本中,11個(gè)位于GSN基因內(nèi)及其上游的SNP(rs4837817, rs10985190,rs12349092, rs4837827, rs4837832, rs4837835, rs306761,rs2900193,rs16910520,rs2289069and rs2164298)與髖部骨密度存在顯著關(guān)聯(lián)(P0.05),其中檢測(cè)到最強(qiáng)關(guān)聯(lián)信號(hào)的SNP位點(diǎn)為rs2164298(P=0.0004)。4個(gè)SNP位點(diǎn)(rs306761,rs4837827,rs4837832和rs4837835)在兩組人群樣本的關(guān)聯(lián)研究中都獲得了驗(yàn)證結(jié)果(P<0.05)。 基于蛋白質(zhì)、RNA、DNA水平的綜合研究證據(jù),我們推測(cè)GSN基因是一個(gè)骨質(zhì)疏松癥易感基因,在人類(lèi)骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)理中扮演重要的角色。進(jìn)一步開(kāi)展GSN基因的功能學(xué)研究將能提供更多新的見(jiàn)解,有助于我們更好地理解其在骨生物學(xué)和骨質(zhì)疏松癥病理學(xué)中重要的生理學(xué)功能。
【關(guān)鍵詞】:骨質(zhì)疏松癥 骨密度 蛋白質(zhì)組學(xué) 單核細(xì)胞 凝溶膠蛋白
【學(xué)位授予單位】:湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類(lèi)號(hào)】:R580
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- Abstract5-10
- 第一章 前言10-23
- 1.1 骨質(zhì)疏松癥11-14
- 1.1.1 流行病學(xué)研究11-12
- 1.1.2 發(fā)病機(jī)理12-14
- 1.1.3 臨床表現(xiàn)和診斷治療14
- 1.2 骨質(zhì)疏松癥的研究方法14-21
- 1.2.1 主要替代表型14-15
- 1.2.2 全基因組關(guān)聯(lián)研究15-16
- 1.2.3 基因表達(dá)研究16-17
- 1.2.4 蛋白質(zhì)組學(xué)研究17-21
- 1.3 本研究的目的和主要內(nèi)容21-23
- 第二章 骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)理的蛋白質(zhì)組學(xué)研究23-47
- 2.1 實(shí)驗(yàn)樣本24-25
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方法25-39
- 2.2.1 骨密度測(cè)量25-26
- 2.2.2 外周血單核細(xì)胞的提取26-27
- 2.2.3 蛋白質(zhì)樣本制備27-31
- 2.2.4 液質(zhì)聯(lián)用分離鑒定蛋白質(zhì)31-32
- 2.2.5 Western blotting實(shí)驗(yàn)32
- 2.2.6 基因表達(dá)研究32-34
- 2.2.6.1 總RNA提取33-34
- 2.2.6.2 基因表達(dá)芯片實(shí)驗(yàn)34
- 2.2.7 全基因組關(guān)聯(lián)研究34-38
- 2.2.7.1 DNA的提取34-36
- 2.2.7.2 DNA濃度、純度測(cè)定36
- 2.2.7.3 DNA質(zhì)量檢測(cè)36-37
- 2.2.7.4 SNP基因分型37-38
- 2.2.8 統(tǒng)計(jì)分析方法38-39
- 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-42
- 2.3.1 蛋白差異表達(dá)結(jié)果39-40
- 2.3.2 基因差異表達(dá)結(jié)果40-41
- 2.3.3 全基因組關(guān)聯(lián)研究結(jié)果41-42
- 2.4 討論42-47
- 結(jié)語(yǔ)47-48
- 參考文獻(xiàn)48-57
- 附錄57-64
- 已發(fā)表或投遞的SCI文章64-65
- 致謝65-66
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條
1 孟慶芳,張養(yǎng)軍,王京蘭,蔡耘,錢(qián)小紅;復(fù)雜生物體系中蛋白質(zhì)高效分離分析技術(shù)的新進(jìn)展[J];色譜;2005年01期
2 韓曉曦;王繼紅;李慶偉;;凝溶膠蛋白的結(jié)構(gòu)與功能[J];中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào);2007年05期
3 鄒清華,張建中;蛋白質(zhì)組學(xué)的相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用[J];生物技術(shù)通訊;2003年03期
本文關(guān)鍵詞:骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機(jī)理的蛋白質(zhì)組學(xué)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):343040
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