【摘 要】
:
目的:肥胖正在世界范围内广泛流行。预防和控制肥胖,已成为当前迫切需要解决的公共卫生问题。研究表明,与体质指数和腰围相比,体脂率(Body Fat Percentage,BF%)可以更精确的反应个体肥胖状况。肥胖的发生发展与DNA(Deoxyribonucleic acid)甲基化有关,而DNA甲基化受基因和环境因素共同影响。表型不一致同卵双生子(Monozygotic twins,MZ)拥有相同的
【基金项目】
:
国家自然科学基金面上项目“基于表型不一致成年同卵双生子的肥胖全基因组甲基化谱和表达谱分析”;
论文部分内容阅读
目的:肥胖正在世界范围内广泛流行。预防和控制肥胖,已成为当前迫切需要解决的公共卫生问题。研究表明,与体质指数和腰围相比,体脂率(Body Fat Percentage,BF%)可以更精确的反应个体肥胖状况。肥胖的发生发展与DNA(Deoxyribonucleic acid)甲基化有关,而DNA甲基化受基因和环境因素共同影响。表型不一致同卵双生子(Monozygotic twins,MZ)拥有相同的基因序列,在复杂疾病的DNA甲基化研究中,能消除基因序列不同带来的混杂效应,提高把握度。据此,本研究以29对中国北方汉族BF%不一致MZ双生子为研究对象,开展全表观基因组关联研究(epigenome-wide association study,EWAS),系统寻找肥胖发生过程中与环境因素相关的DNA甲基化改变,识别肥胖相关的差异甲基化区域(differentially methylated regions,DMRs),筛选肥胖的关键枢纽基因,探索新的肥胖相关生物学通路,以期揭示肥胖潜在的病理学机制。方法:研究对象来源于青岛市双生子登记系统,所有参与者均知情同意。根据标准程序使用Tanita-TBF-300A生物阻抗仪测量BF%。禁食10-12小时后,抽取静脉血,并通过性别、ABO血型及短串联重复序列DNA标记技术逐步进行卵型鉴定。应用简化亚硫酸氢盐测序技术进行DNA甲基化谱测序。使用Re FACTor软件校正细胞类型异质性。采用R软件拟合线性混合效应模型,调整年龄、性别、体脂指数、舒张压、细胞类型成分等协变量,分析单个胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤(cytidine-phosphate-guanosine site,Cp G)位点甲基化水平与BF%之间的关联。利用R/Bioconductor-Package-bioma Rt将基因组Cp G位点注释到最近的基因上。通过comb-p软件鉴定与BF%相关的DMRs。利用加权基因相关网络分析(weighted gene correlation network analysis,WGCNA)探索与BF%相关的共甲基化模块与枢纽基因。使用基因组区域富集注释工具(Genomic Regions Enrichment of Annotations Tool,GREAT)在线分析可能与BF%相关的顺式调控区域功能及本体富集。结果:本研究共纳入29对BF%不一致同卵双生子,其中男性16对,女性13对。研究对象平均年龄为52.79±7.69岁,BF%算数均数和标准差为27.96±8.52。基于单个Cp G位点的EWAS鉴定出26个Cp G位点(P<1×10-4),其中有5个Cp G位点P值<1×10-5。这26个位点位于4个基因上(PCDHG、ALOX12、IGSF21、LRAT)。差异甲基化区域分析确定了5个与BF%相关的DMRs。其中,chr2:105275841-105276175区域的甲基化水平与BF%成负相关,chr18:112319-112456、chr5:140800977-140801073、chr2:107084484-107084982区域的甲基化水平与BF%成正相关。此外,chr5:157078370-157079434区域的甲基化水平与BF%的相关方向难以确定。这5个DMRs位于ROCK1P1、PCDHG、SOX30、RGPD3基因上。WGCNA算法划分出10个共甲基化模块,筛选出9个(GRIN1、TUSC1、EHMT1、AK128414、FAM219A、BC036431、SHC3、SPTLC1、CENPP)与BF%相关的关键枢纽基因。GREAT分析显示,与BF%相关的通路包括丙酮酸代谢、磷酸吡哆醛挽救途径、Notch信号通路、甘露糖代谢、碱性亮氨酸拉链转录因子的转录调控、GABA-B受体II途径、血管生成、烟碱乙酰胆碱受体途径、Hedgehog信号通路、Wnt信号通路、线粒体L-肉碱穿梭途径、L-丝氨酸降解和甲状腺激素生物合成等。结论:本研究发现了多个可能与中国北方汉族人群BF%相关的DNA甲基化位点、DMRs、基因及通路。这些发现为进一步阐明人群肥胖的发病机制提供重要线索。
其他文献
目的:探讨冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)合并2型糖尿病(T2DM)患者人血浆脂蛋白磷脂酶A2(Lp-PLA2)与C反应蛋白(CRP)的水平变化及其临床意义。方法:本文为回顾性研究。选取2018年6月至2019年12月于青岛大学附属医院心血管内科住院的患者,经过筛选共有1051例患者符合研究标准并纳入本次研究。冠心病以经冠状动脉造影显示1支或1支以上的冠状动脉及其主要分支血管狭窄≥50%为诊断标
研究目的:神经纤维丝轻链(Neurofilament light chain,Nf L)是一种能够预测轴突损伤和神经元变性疾病的很有应用前景的生物标志物。脑小血管病(Cerebral small vessel disease,CSVD)主要指的是脑内小血管(小动脉、小静脉、毛细血管等)病变产生的疾病。影像学表现为腔隙性脑梗死(Lacunar infarct,LI),脑白质高信号(White mat
目的本研究旨在利用D-半乳糖(D-gal)诱导的H9c2心肌细胞衰老模型,模拟体内心肌细胞衰老时产生的线粒体损伤,探讨褐藻胶寡糖(AOS)延缓心肌细胞衰老的作用,并研究microRNA-153-3p(miR-153-3p)参与AOS延缓心肌细胞衰老的潜在分子机制。方法1.D-gal诱导H9c2心肌细胞衰老模型的建立。H9c2心肌细胞采用不同浓度D-gal处理48h。根据SA-β-gal染色、Ann
目的血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cells,VSMCs)位于血管中膜层,是动脉的主要细胞成分,也是冠状动脉疾病(Coronary Artery Disease,CAD)的关键决定因素。Micro RNAs(miRNAs)在血管系统中表达。Mi RNA-326在大多数肿瘤中下调,并抑制肿瘤增殖。然而,miRNA-326在VSMCs中的作用尚不清楚。本课题旨在探讨mi
目的:持续性心房颤动(Persistent atrial fibrillation,PsAF)是临床中较为常见的一种心律失常疾病,栓塞风险较正常人明显增高,具有高致残率及高致死率,因此对于PsAF患者的诊治十分重要。随着近年来射频消融技术的进展,越来越多的PsAF患者接受了射频消融治疗,成为了一种重要的治疗方法,然而消融术后复发仍然会出现在部分患者中,给术者及患者带来了极大的困扰。左心房的功能对维
研究背景和目的:宫颈癌是严重影响女性生命健康的疾病。研究发现,micro RNA-21(miR-21)在He La细胞(人宫颈癌细胞)中高表达,并有研究推测miR-21基因邻近人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)整合位点处可能与其在宫颈癌中表达水平升高有关。因此检测He La细胞中的miR-21具有重要意义。血管内皮生长因子(Vascular endothelial g
目的探讨烟依赖者静息状态下目标脑网络与习惯脑网络的变化及其与吸烟决策偏好模式和颈动脉内-中膜厚度(Carotid Intima-media Thickness,c IMT)的关系。方法第一章:选择2019年7月至2020年12月于本院保健科和体检中心就诊的符合本研究纳入标准的男性67例。将所有受试者分为烟依赖组(33例)和对照组(34例)。对所有的受试者进行一般资料和量表资料的数据收集,并进行E-
目的神经母细胞瘤(neuroblastoma,NB)是儿童最常见的颅外实体瘤,20-30%的NB患儿存在MYCN基因扩增,后者被证实与NB的恶性进展和患儿的不良预后密切相关。外泌体携带miRNAs在疾病进展过程中的调控作用被越来越多的研究关注。因此,本研究将探讨MYCN基因扩增的NB细胞来源的外泌体能否通过携带致癌miRNAs作用于非MYCN基因扩增的NB细胞,进而促进后者的增殖和迁移。方法使用实
神经炎症是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的一个重要病理特征。小胶质细胞和星形胶质细胞的渐进激活以及促炎因子的过度产生,是造成β-淀粉样蛋白(β-amyloid peptide,Aβ)沉积、神经元损伤的一个重要原因,因此抑制炎症反应可能是一条有效的AD治疗途径。G蛋白偶联雌激素受体(G-protein coupled estrogen receptor,GPER)是一种
研究目的:非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是以肝脏脂质过度蓄积为主要特征的临床病理综合征,已成为目前患病率最高的慢性肝脏疾病之一。肝组织活检虽为NAFLD诊断金标准,但其为有创性检查,患者接受度低,因此目前急需开发灵敏度高、特异性好的无创性检查方法。外泌体的数量及内容物在不同疾病状态下改变,使其逐渐成为疾病诊断的生物标志物。目前已