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目的:研究位于RYR2(Ryanodine receptor type2)基因3’非翻译区(3’untranslated region,3’UTR)的一个插入/缺失(Ins/Del,Indel)多态rs10692285与中国人群猝死(Sudden death)风险的关联,并运用基因型-表型关联研究方法和生物信息学技术探讨该多态在猝死发生发展中可能产生的作用及潜在的分子机制。 方法: (1)首先运用生物信息学技术筛选出一批位于RYR2基因3’UTR的多态位点,并从中选取了一个具有潜在功能的四碱基Indel多态性位点rs10692285作为候选研究对象。采用病例-对照研究方法,收集78例猝死病例和740名正常对照的血液样本,按病理学特征分组后分别提取基因组DNA并进行PCR扩增及非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对候选多态位点进行基因分型,并使用Logistic回归分别统计分析该位点多态性与不明原因猝死(Sudden unexplained death,SUD)和冠心病导致的心源性猝死(Sudden cardiac death caused by atherosclerosis,SCD-AS)风险的关联。 (2)运用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术检测在rs10692285位点上具有不同基因型的个体心肌组织中RYR2 mRNA的表达量差异,并分析基因型与mRNA表达量之间的关联。 (3)运用蛋白质印迹法(Western Blot,WB)和免疫组织化学法(Immunohistochemistry,IHC)检测在rs10692285位点上具有不同基因型的个体心肌组织中RYR2蛋白表达水平的差异,并分析基因型与蛋白质表达量之间的基因型-表型关联。 (4)构建插入了包含rs10692285多态的约300个碱基的重组质粒pGL3-RYR2-WT/MT并转染两种细胞系(293T和H9C2),通过双荧光素酶报告基因系统(Dual-luciferase assay system)检测不同转染组细胞的荧光素酶活性,进一步验证该Indel多态对RYR2转录活性的影响。 (5)运用生物信息学技术预测rs10692285多态对RYR2 mRNA与特定miRNA结合的影响,以及对RYR2 mRNA局部空间构象的影响。 结果: (1)基因分型结果显示,位于RYR2基因3’UTR的rs10692285位点具有较好的多态性,正常对照组中rs10692285位点的等位基因频率分别为0.228(Ins)和0.772(Del),其分布符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05),可认为本研究中纳入的对照组样本具有较好的群体代表性。调整性别、年龄风险因素后,运用Logistic回归分析法对实验数据进行统计分析,结果显示:基因型为Ins/Del的个体较基因型为Del/Del的个体发生SUD的风险明显增高(OR=3.22,95%CI:1.28-8.22,P<0.01);针对等位基因进行分析发现,与仅携带Del等位基因的个体相比,携带Ins等位基因的个体发生SUD的风险显著增高(OR=2.03,95%CI:1.08-3.77,P<0.05,Statistical power=0.743);而在SCD-AS风险分析中,几种常用的遗传模型统计结果均表明SCD-AS病例组与正常对照组之间在rs10692285多态位点的基因型频率分布无显著差异。 (2)Real-time PCR结果显示,Ins/Ins和Ins/Del基因型对应的心肌组织样本中RYR2 mRNA的表达量均值是Del/Del基因型对应心肌组织样本中其表达量的2.34倍(P<0.01)。 (3)WB和IHC实验结果均表明,基因型为Ins/Ins和Ins/Del的个体心肌细胞中RYR2蛋白的表达量高于基因型为Del/Del的个体,其中以Ins/Ins基因型个体的表达量最高。 (4)Dual-luciferase assay结果在两种细胞系(293T和H9C2)中具有相同趋势,即转染pGL3-RYR2-WT与pGL3-RYR2-MT载体的细胞株的荧光强度均显著高于转染pGL3-basic的细胞株的荧光强度;且转染pGL3-RYR2-MT载体的细胞株荧光强度均高于转染pGL3-RYR2-WT的细胞株的荧光强度。 (5)生物信息学预测结果提示, rs10692285多态可能影响hsa-miR-3614-5p与其位于RYR2 mRNA上的靶序列的结合;此外,该多态也可能对RYR2 mRNA的局部空间构象产生影响。 结论: (1)中国人群中rs10692285多态与SUD风险存在显著关联,而该多态与SCD-AS风险则无显著关联。 (2)心肌组织在rs10692285位点上的基因型与其RYR2表达量之间存在显著的基因型-表型关联。 (3)rs10692285多态可能通过影响RYR2 mRNA与hsa-miR-3614-5p的结合或直接影响RYR2 mRNA的局部空间构象而发挥调控RYR2表达的作用,进而参与SUD的发生。