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本文主要从以下几个部分展开论述:
第一部分:STR基因多态性与巴马长寿关系的研究
目的:探讨广西巴马自然长寿老人TH01等15个STR多态位点与长寿的关系,以及基因-环境交互作用和基因-基因交互作用对长寿的影响。
方法:1.以广西巴马瑶族自治县中百岁老人比例排名前三位的平洞、西山、甲篆三乡作为巴马县长寿区,排名最后两位的那社、局桑两乡为巴马县非长寿区。在巴马长寿区中,选取长寿老人167例(年龄≥90岁)作为长寿组;长寿老人直系亲属成员112例(年龄5-83岁)为对照1组;选择长寿区有长寿家族史的老年人77例(年龄80-89岁)为对照2组;选择长寿区家族三代内无长寿老人的家庭直系成员131例(年龄4-87岁)为对照3组。在非长寿区选取长寿老人22例(年龄≥90岁)为对照4组;同区中选取无长寿家族史的健康对照者134例(年龄48-89岁)对照5组。采集静脉血2ml,采用多色荧光标记的聚合酶链反应-短串联重复序列(PCR-STR)技术及及自动测序法,检测各组人群CSF1PO、FGA、TH01、TPOX、VWA、D3S1358、D5S818、D7S820、D8S1179、D13S317、D16S539、D18S51、D21S11、D2S1338和D19S433等15个STR位点等位基因分型。用x2检验比较长寿组分别和各对照组等位基因频率、基因型频率和纯合子频率的差异。
2.采用单纯病例研究法,将长寿区和非长寿区中≥90岁的老人共189例作为研究对象,以获得长寿组分别与各对照组频率有差异的基因为长寿相关的候选基因,以巴马不同长寿分区作为环境暴露因素,分析基因-环境交互作用及基因-基因交互作用对巴马长寿人群的影响。
结果:1.获得了巴马长寿群体和当地对照人群TH01等15个STR多态位点的遗传学数据。长寿组、对照1~5组在15个STR位点分别共检出145种、138种、129种、139种、106种和142种等位基因;等位基因频率分别分布在0.3%~53.0%,0.4%~59.0%,0.6%~57.1%,0.4%~50.4%,2.3%~52.3%和0.4%~56.0%之间。
2.长寿组分别与各对照组相比,频率有差异(P<0.05)的等位基因或基因型如下:D19S433A13-14频率高于对照1组,D19S433A13-13、D19S433A14-17、D19S433A15.2-15.2频率低于对照1组;TH01-A7、D7S820A11-11、TH01A7-9频率高于对照2组,D7S820A8-11、TH01A6-9低于对照2组;D7S820A10-10、D19S433A14-14频率高于对照3组,D7S820A8-11、D19S433A14-15、D19S433A14-15.2、D19S433A15.2-15.2频率低于对照3组;TH01-A10、CSF1PO-A9、TH01A9-10频率低于对照4组;D19S433-A17、D7S820-A10、D7S820-A11频率高于对照5组,D7S820-A12/A13/A14三个等位基因、vWA-A17、D8S1179-A15、D5S818A10-12低于对照5组。
3.长寿组分别与各对照组比较,15个基因座的纯合子频率均无差异(P>0.05)。
4.CSF1PO A9等10个等位基因和D19S433A13-13等13个基因型与环境因素的交互作用分析结果显示,居住在巴马长寿区分别和等位基因D7S820A12(P=0.021,COR=0.353,95%CI:0.142-0.882)、等位基因TH01A10(P=0.000,COR=0.111,95%CI:0.038-0.328)、基因型TH01A9-10(P=0.001,COR=0.162,95%CI:0.182-12.058)存在负相乘模型交互作用。其余等位基因或基因型与环境因素无交互作用(P>0.05)。
5.将居住在巴马长寿区有交互作用的等位基因D7S820A12与TH01A10作基因-基因交互作用分析,两等位基因无交互作用(P>0.05)。
结论:1.巴马长寿群体有着自己特有的、异于其它地区长寿群体的STR等位基因分布。
2.在巴马长寿人群中发现了TH01、CSF1PO、vWA、D19S433、D7S820、D5S818、D8S1179等与长寿相关的STR位点,大多数多态位点关联的基因未知。除TH01外,其它位点与疾病或长寿的关联未见报道。提示长寿受多基因共同影响,上述位点等位基因的置换或突变可能与长寿或衰老的进程相关。
3.携带等位基因D7S820A12、或等位基因TH01A10、或基因型TH01A9-10有减弱居住在巴马长寿区人群获得长寿的可能性。
4.巴马不同地理环境的居住地与D7S820A12、TH01A10、TH01A9-10的交互作用可能影响了巴马人的长寿,也可能是造成巴马长寿人群在空间分布不均的原因之一。
第二部分:巴马地区长寿人群血清蛋白表达谱的分析
目的:研究分析广西巴马自然长寿老人和当地对照人群的血清蛋白表达谱,筛选长寿人群血清的特异蛋白,为下一步分离鉴定潜在的长寿标记蛋白提供依据。
方法:巴马长寿区和非长寿区的界定同第一部分。在长寿区选取长寿老人(年龄≥90岁)62例作为长寿组;长寿老人的直系亲属成员14例(年龄13-75岁)为对照1组;长寿区内家族三代内无长寿老人的家庭直系成员29例(年龄53-87岁)为对照2组;在非长寿区选取长寿老人35例(年龄≥90岁)为对照3组;非长寿区无长寿家族史的健康对照者41例(年龄48-87岁)为对照4组。用表面加强的激光解析电离化飞行-时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术检测各组人群的血清蛋白表达谱,并筛选长寿组分别和各对照组人群的差异蛋白。
结果:1.在分子量1000-10000Da范围,长寿组分别与各对照组相比,在两组的表达量差异有统计学意义(P<0.05)的蛋白峰如下:相比对照1组,3个蛋白峰表达上调,5个下调,无蛋白相对表达量比值大于2的蛋白峰;相比对照2组,10个上调,7个下调,其中3个相对表达量比值大于2的蛋白峰,分子量为2935.43Da、2948.41Da、3471.36Da;相比对照3组,10个上调,2个下调,1个相对表达量比值大于2的蛋白峰,分子量4179.08Da;相比对照4组,16个上调,9个下调,4个相对表达量比值大于2的蛋白峰,分子量2788.73Da、2935.43Da、4300.67Da和5336.81Da。
结论:1.巴马长寿老人和当地不同对照人群的血清蛋白图谱对比存在差异,长寿区的长寿老人与其直系亲属相比差异蛋白峰最少,与非长寿区无长寿家史的一般人群相比差异蛋白峰最多。这些差异蛋白峰表达量的上调或下调可能影响着长寿的发生。
2.将高通量的SELDI技术应用于发现和筛选血清中的长寿标记蛋白质是长寿研究领域的全新思路,也为下一步分离鉴定潜在的长寿标记蛋白提供了依据。
第三部分:巴马长寿人群血清小分子标志蛋白的初步分离和鉴定
目的:分离并鉴定巴马长寿老人和当地对照人群的血清表达差异蛋白,并探讨其生理功能、代谢途径及分子机制与长寿的关系,为深化对长寿机制的认识提供理论依据。
方法:以SELDI技术获得巴马长寿老人和对照人群的差异蛋白质5336.81Da为依据,经乙腈沉淀法去除血清高丰度蛋白后运用一维电泳-液相色谱-质谱(1DE-LC-MS)技术,分离并鉴定目的差异蛋白5336.81Da,结合生物信息学分析方法对蛋白结构和功能进行预测分析。
结果:1.经SEQUEST检索,鉴定到15个蛋白。其中鉴定到有7个非重复的连续肽段与人Apolipoprotein C-Ⅱ成熟序列的一段连续区域匹配,序列覆盖率为63.4%,结果较可靠。ApoCⅡ的前体蛋白第32-77氨基酸的分子量为5297.9Da,很可能是前期SELDI筛选到的分子量为5336.81Da的差异蛋白,两者相差不超过1个氨基酸的平均分子量。
2.经生物信息学分析,ApoCⅡ是LPL、LCAT的激活因子,能保护血管内皮细胞血管并参与脂蛋白残粒的清除,在血浆脂蛋白代谢中起特殊的作用;其结构、水平和功能的异常与一系列衰老相关疾病如肿瘤、糖尿病、神经系统疾病、心血管疾病相关。
结论:1.在体内适度高表达的ApoCⅡ蛋白对于心脑血管病而言是保护性因素,其在巴马长寿老人中的高表达可在一定程度上解释巴马长寿群体出现动脉粥样硬化、冠心病、脑血栓等心脑血管疾病发生较少的原因。
2.ApoCⅡ可能可作为长寿的小分子标志蛋白之一,其与长寿的关系值得进一步研究。
第一部分:STR基因多态性与巴马长寿关系的研究
目的:探讨广西巴马自然长寿老人TH01等15个STR多态位点与长寿的关系,以及基因-环境交互作用和基因-基因交互作用对长寿的影响。
方法:1.以广西巴马瑶族自治县中百岁老人比例排名前三位的平洞、西山、甲篆三乡作为巴马县长寿区,排名最后两位的那社、局桑两乡为巴马县非长寿区。在巴马长寿区中,选取长寿老人167例(年龄≥90岁)作为长寿组;长寿老人直系亲属成员112例(年龄5-83岁)为对照1组;选择长寿区有长寿家族史的老年人77例(年龄80-89岁)为对照2组;选择长寿区家族三代内无长寿老人的家庭直系成员131例(年龄4-87岁)为对照3组。在非长寿区选取长寿老人22例(年龄≥90岁)为对照4组;同区中选取无长寿家族史的健康对照者134例(年龄48-89岁)对照5组。采集静脉血2ml,采用多色荧光标记的聚合酶链反应-短串联重复序列(PCR-STR)技术及及自动测序法,检测各组人群CSF1PO、FGA、TH01、TPOX、VWA、D3S1358、D5S818、D7S820、D8S1179、D13S317、D16S539、D18S51、D21S11、D2S1338和D19S433等15个STR位点等位基因分型。用x2检验比较长寿组分别和各对照组等位基因频率、基因型频率和纯合子频率的差异。
2.采用单纯病例研究法,将长寿区和非长寿区中≥90岁的老人共189例作为研究对象,以获得长寿组分别与各对照组频率有差异的基因为长寿相关的候选基因,以巴马不同长寿分区作为环境暴露因素,分析基因-环境交互作用及基因-基因交互作用对巴马长寿人群的影响。
结果:1.获得了巴马长寿群体和当地对照人群TH01等15个STR多态位点的遗传学数据。长寿组、对照1~5组在15个STR位点分别共检出145种、138种、129种、139种、106种和142种等位基因;等位基因频率分别分布在0.3%~53.0%,0.4%~59.0%,0.6%~57.1%,0.4%~50.4%,2.3%~52.3%和0.4%~56.0%之间。
2.长寿组分别与各对照组相比,频率有差异(P<0.05)的等位基因或基因型如下:D19S433A13-14频率高于对照1组,D19S433A13-13、D19S433A14-17、D19S433A15.2-15.2频率低于对照1组;TH01-A7、D7S820A11-11、TH01A7-9频率高于对照2组,D7S820A8-11、TH01A6-9低于对照2组;D7S820A10-10、D19S433A14-14频率高于对照3组,D7S820A8-11、D19S433A14-15、D19S433A14-15.2、D19S433A15.2-15.2频率低于对照3组;TH01-A10、CSF1PO-A9、TH01A9-10频率低于对照4组;D19S433-A17、D7S820-A10、D7S820-A11频率高于对照5组,D7S820-A12/A13/A14三个等位基因、vWA-A17、D8S1179-A15、D5S818A10-12低于对照5组。
3.长寿组分别与各对照组比较,15个基因座的纯合子频率均无差异(P>0.05)。
4.CSF1PO A9等10个等位基因和D19S433A13-13等13个基因型与环境因素的交互作用分析结果显示,居住在巴马长寿区分别和等位基因D7S820A12(P=0.021,COR=0.353,95%CI:0.142-0.882)、等位基因TH01A10(P=0.000,COR=0.111,95%CI:0.038-0.328)、基因型TH01A9-10(P=0.001,COR=0.162,95%CI:0.182-12.058)存在负相乘模型交互作用。其余等位基因或基因型与环境因素无交互作用(P>0.05)。
5.将居住在巴马长寿区有交互作用的等位基因D7S820A12与TH01A10作基因-基因交互作用分析,两等位基因无交互作用(P>0.05)。
结论:1.巴马长寿群体有着自己特有的、异于其它地区长寿群体的STR等位基因分布。
2.在巴马长寿人群中发现了TH01、CSF1PO、vWA、D19S433、D7S820、D5S818、D8S1179等与长寿相关的STR位点,大多数多态位点关联的基因未知。除TH01外,其它位点与疾病或长寿的关联未见报道。提示长寿受多基因共同影响,上述位点等位基因的置换或突变可能与长寿或衰老的进程相关。
3.携带等位基因D7S820A12、或等位基因TH01A10、或基因型TH01A9-10有减弱居住在巴马长寿区人群获得长寿的可能性。
4.巴马不同地理环境的居住地与D7S820A12、TH01A10、TH01A9-10的交互作用可能影响了巴马人的长寿,也可能是造成巴马长寿人群在空间分布不均的原因之一。
第二部分:巴马地区长寿人群血清蛋白表达谱的分析
目的:研究分析广西巴马自然长寿老人和当地对照人群的血清蛋白表达谱,筛选长寿人群血清的特异蛋白,为下一步分离鉴定潜在的长寿标记蛋白提供依据。
方法:巴马长寿区和非长寿区的界定同第一部分。在长寿区选取长寿老人(年龄≥90岁)62例作为长寿组;长寿老人的直系亲属成员14例(年龄13-75岁)为对照1组;长寿区内家族三代内无长寿老人的家庭直系成员29例(年龄53-87岁)为对照2组;在非长寿区选取长寿老人35例(年龄≥90岁)为对照3组;非长寿区无长寿家族史的健康对照者41例(年龄48-87岁)为对照4组。用表面加强的激光解析电离化飞行-时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术检测各组人群的血清蛋白表达谱,并筛选长寿组分别和各对照组人群的差异蛋白。
结果:1.在分子量1000-10000Da范围,长寿组分别与各对照组相比,在两组的表达量差异有统计学意义(P<0.05)的蛋白峰如下:相比对照1组,3个蛋白峰表达上调,5个下调,无蛋白相对表达量比值大于2的蛋白峰;相比对照2组,10个上调,7个下调,其中3个相对表达量比值大于2的蛋白峰,分子量为2935.43Da、2948.41Da、3471.36Da;相比对照3组,10个上调,2个下调,1个相对表达量比值大于2的蛋白峰,分子量4179.08Da;相比对照4组,16个上调,9个下调,4个相对表达量比值大于2的蛋白峰,分子量2788.73Da、2935.43Da、4300.67Da和5336.81Da。
结论:1.巴马长寿老人和当地不同对照人群的血清蛋白图谱对比存在差异,长寿区的长寿老人与其直系亲属相比差异蛋白峰最少,与非长寿区无长寿家史的一般人群相比差异蛋白峰最多。这些差异蛋白峰表达量的上调或下调可能影响着长寿的发生。
2.将高通量的SELDI技术应用于发现和筛选血清中的长寿标记蛋白质是长寿研究领域的全新思路,也为下一步分离鉴定潜在的长寿标记蛋白提供了依据。
第三部分:巴马长寿人群血清小分子标志蛋白的初步分离和鉴定
目的:分离并鉴定巴马长寿老人和当地对照人群的血清表达差异蛋白,并探讨其生理功能、代谢途径及分子机制与长寿的关系,为深化对长寿机制的认识提供理论依据。
方法:以SELDI技术获得巴马长寿老人和对照人群的差异蛋白质5336.81Da为依据,经乙腈沉淀法去除血清高丰度蛋白后运用一维电泳-液相色谱-质谱(1DE-LC-MS)技术,分离并鉴定目的差异蛋白5336.81Da,结合生物信息学分析方法对蛋白结构和功能进行预测分析。
结果:1.经SEQUEST检索,鉴定到15个蛋白。其中鉴定到有7个非重复的连续肽段与人Apolipoprotein C-Ⅱ成熟序列的一段连续区域匹配,序列覆盖率为63.4%,结果较可靠。ApoCⅡ的前体蛋白第32-77氨基酸的分子量为5297.9Da,很可能是前期SELDI筛选到的分子量为5336.81Da的差异蛋白,两者相差不超过1个氨基酸的平均分子量。
2.经生物信息学分析,ApoCⅡ是LPL、LCAT的激活因子,能保护血管内皮细胞血管并参与脂蛋白残粒的清除,在血浆脂蛋白代谢中起特殊的作用;其结构、水平和功能的异常与一系列衰老相关疾病如肿瘤、糖尿病、神经系统疾病、心血管疾病相关。
结论:1.在体内适度高表达的ApoCⅡ蛋白对于心脑血管病而言是保护性因素,其在巴马长寿老人中的高表达可在一定程度上解释巴马长寿群体出现动脉粥样硬化、冠心病、脑血栓等心脑血管疾病发生较少的原因。
2.ApoCⅡ可能可作为长寿的小分子标志蛋白之一,其与长寿的关系值得进一步研究。