碱基切除修复基因hMTH1，hOGG1和MUTYH变异与2型糖尿病发病风险的研究

【摘要】机体在化学氧化剂或自由基等外界环境刺激下,或是正常细胞代谢过程中均能产生活性氧簇(Reactiveoxygenspecies,ROS),过量的ROS可造成细胞蛋白质,核酸和脂质大分子氧化损伤,破坏细胞氧化和抗氧化平衡状态,导致细胞功能失调。8-羟基鸟嘌呤(8-hydroxy-2’-deoxyguanosine,8-OHdG)是最常见DNA氧化损伤产物之一,在衰老和肿瘤的发生过程中起着重要作用。8-OHdG常作为氧化损伤的标志物之一。在DNA复制时,8-OHdG易于腺嘌呤(A)错配,造成G：C到T：A的颠换突变。人类mutT同源物1(humanmutThomolog1,hMTH1),人类8-羟基鸟嘌呤糖基化酶(human8-oxoguanineglycosylase1,hOGG1)和人类mutY同源物(humanmutYhomolog,MUTYH)基因构成了8-OHdG修复通路的重要元件。2型糖尿病(Type2DiabetesMellitus,T2DM)是一个多因素引起的代谢性疾病,典型特征是胰岛素抵抗和／或胰岛素分泌异常。ROS参与胰岛素抵抗,β细胞受损,糖耐量减退并最终导致T2DM及其并发症发生发展的一系列过程。DNA修复基因的多态性变异会改变蛋白功能并降低DNA修复功能,进而引起基因组不稳定,增加年龄相关疾病的发病风险率。探讨DNA修复基因多态性变异和T2DM发病风险的关系可以加深对疾病的遗传学方面的理解,并可能会对糖尿病的预防提供新的途径。本研究中,我们在年龄-性别匹配的T2DM病人和正常对照人群中进行hMTH1,hOGG1和MUTYH基因变异的筛查,探讨这些变异与T2DM发病风险的相关性。同时,在筛查T2DM病人hOGG1基因变异时发现了T2DM病人个别样本DNA疑似嵌合体状态,实验对其进一步的确认并探讨其对基因变异与疾病相关性分析的影响。第一部分：hOGG1基因启动子区嵌合型变异的发现及对多态性变异与疾病风险相关性分析的影响一、研究背景与目的嵌合体是指一个生物体或组织内含有不同遗传信息的细胞系的存在,体细胞嵌合体通常是体细胞产生突变的结果,主要出现在胚胎发育早期。本实验在研究hOGG15’-UTR区C.-53G>C(rs56387615),c.-23A>G(rs1801129)和c.-18G>T(rs1801126)变异与T2DM发病风险相关性时,在突变基因测序分析中发现某些T2DM病人DNA样本突变等位基因峰值较低,本实验探讨其性质及对疾病相关的多态性分析结果的影响。二、方法1.利用高分辨熔解曲线(HighResolutionMelting,HRM)方法筛查T2DM病人和正常对照人群DNA样本中hOGG1基因5’-UTRc.-53G>C,c.-23A>G和c.-18G>T多态性变异的基因型。2.直接测序法确定筛查出的杂合型样本的多态性位点基因型。3.PCR产物克隆测序技术分析测序图中有异常突变小峰的DNA样本变异频率并确定其性质。4.焦磷酸测序技术和体外嵌合体模型确定嵌合体的存在。三、结果1.hOGG1基因5’-UTR区c.-53G>C变异的10.71%(3/28)、c.-23A>G变异的13.73%(7/51)和c.-18G>T的2.27%(1/44)呈现嵌合型的变异状态。2.焦磷酸测序技术和体外嵌合体模型支持了以上分析结果。3.病例-对照研究结合统计学分析发现,当嵌合型变异纳入杂合型变异,T2DM病人hOGG1基因5’-UTR区c.-23A>G多态性变异频率显著高于正常对照组,且有统计学意义(OR:2.173;95%CI:1.329-3.554);hOGG1基因5’-UTR区c.-53G>C或c.-18G>T多态性变异频率在病人与对照中无显著性差异；按性别分组时,男性T2DM病人hOGGl基因5’-UTR区c.-23A>G多态性变异频率也显著高于正常对照组,且有统计学意义(OR:2.828;95%CI:1.404-5.697),女性组中无差异性；按年龄分组(<60或>60岁),T2DM病人hOGG1基因5’-UTR区c.-23A>GA/G杂合子频率显著高于正常对照组,且有统计学意义(OR：1.974,95%CI1.071-3.640；OR：2.573,95%CI：1.121-5.908)4.当嵌合型变异不纳入杂合型变异,T2DM病人中hOGG1基因5’-UTR区c.-23A>G多态性变异A/G杂合子频率改变,与正常对照组差异性减小；按年龄分组(<60或>60岁)时,T2DM病人hOGG1基因5’-UTR区c.-23A>GA/G杂合子频率与正常对照组相比无显著性差异。四、结论我们在筛查hOGG1基因5’-UTR区c.-23A>G变异与T2DM发病风险关系时,在个别2型糖尿病患者DNA样本中发现hOGG1基因5’-UTR区嵌合型变异的存在。嵌合型的变异状态可能影响hOGG1基因5’-UTR区c.-23A>G多态性变异的检出,影响疾病关联基因变异分析的结果。第二部分：hMTH1,hOGG1和MUTYH基因多态性变异的联合作用与中国人群2型糖尿病发病风险的研究一、研究背景与目的ROS参与T2DM及其并发症的发生发展过程。hMTH1,hOGG1和MUTYH构成了8-OHdG修复通路的重要元件。本研究中,我们在中国人群T2DM患者和一般对照人群中筛查了hMTH1p.Val83Met(c.247G>A,rs4866)多态性变异,hOGG15’-UTRc.-53G>C,c.-23A>G和c.-18G>T总变异,MUTYHAluYb8插入(AluYb8MUTYH,rs10527342)变异,并且研究了这些变异及其联合作用与中国人群T2DM发病风险的关系。二、方法1.利用HRM方法筛查T2DM病人和正常对照人群DNA样本中hMTH1c.247G>A变异,hOGG1基因5’-UTR区c.-53G>C,c.-23A>G和c.-18G>T多态性变异的基因型。2.直接测序法测定HRM筛查出的hOGG1基因5’-UTR区c.-53G>C,c.-23A>G和c.-18G>T变异的杂合型样本的多态性位点基因型。3.凝胶电泳法对T2DM病人和正常对照人群DNA样本中AluYb8MUTYH变异基因型进行分型。三、结果1.hMTH1c.247G>A变异增加了大于55岁年龄组中国人群的T2DM发病风险(OR=1.579;95%CI:1.029-2.421)。2.hOGGI5’-UTR区c.-53G>C,c.-23A>G和c.-18G>T的总变异与中国人群的T2DM发病风险相关(OR=1.507,95%CI:1.122-2.024)。3.AluYb8MUTYH变异与中国人群的T2DM发病风险相关(OR=1.229,95%CI:1.030-1.466)。4.联合作用分析发现,hMTH1c.247G>A与AluYb8MUTYH在增加T2DM发病风险方面存在协同效应(OR=1.635;95%CI:1.147-2.330);并且hOGG15’-UTR区总变异联合AluYb8MUTYH也可协同提高T2DM的发病风险(OR=1.804;95%CI:1.254-2.595)。四、结论：hMTH1,hOGG1,MUTYH基因多态性变异与中国人群的T2DM发病风险密切相关。本实验结果首次阐述AluYb8MUTYH变异与hMTH1c.247G>A或hOGG15’-UTR区总变异在引起中国人群T2DM发病风险增高中存在协同关系。
【作者】曹丽丽；
【导师】王亚平；
【作者基本信息】南京大学，内科学，2013，博士
【关键词】hOGG1基因；hMTH1基因；MUTYH基因；嵌合体；多态性变异；联合分析；2型糖尿病；

【参考文献】
[1]金诗南.基于城镇老年人居住现状及需求的老年居住模式研究[D].浙江工业大学,技术经济及管理,2012,硕士.
[2]王芊,刘国伟,曹更新,赵青春,董云飞.光功率在线测量方法及应用[J].电力系统自动化,2009,02:75-77.
[3]宋子会.FTL公司物流仓Z库建设项目施工质量管理研究[D].吉林大学,项目管理,2013,硕士.
[4]张强.中国二元经济结构下经济发展水平与城乡收入差距关系研究[D].西北大学,政治经济学,2013,硕士.
[5]赵云华.基于小波变换的地球化学数据降噪处理及异常提取[D].成都理工大学,应用数学,2013,硕士.
[6]杨小洁.制度冲突与服饰变迁[D].吉林大学,社会学,2004,硕士.
[7]霍艳蓉.网络环境下企业竞争情报系统的建设[D].中国科学院研究生院（文献情报中心）,2003.
[8]李朵朵.辨证取穴对功能性消化不良远期疗效的临床评价研究[D].湖南中医药大学,针灸推拿学,2014,硕士.
[9]文宜.湖南省机械制造业融资问题研究[D].湖南师范大学,产业经济学,2013,硕士.
[10]陈凯.铁路快运配送网络规划研究[D].北京交通大学,2015.
[11]陈晨.高校思政教育工作问题初探[J].品牌(下半月),2015,01:219.
[12]吴继清.稀土掺杂（Ba，Sr）TiO_3纳米粉体的光谱特性及发光机理研究[D].湖北大学,材料加工工程,2011,硕士.
[13]韩亚琨.长春地区牙裂综合征相关因素的流行病学分析[D].吉林大学,口腔医学,2013,硕士.
[14]寇耀飞.基于ARM的微粒捕集器车载再生监控系统的研制[D].杭州电子科技大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[15]华瑾.腹腔镜手术与开腹手术治疗进展期胃癌近远期疗效的对比性研究[D].第四军医大学,疾病预防与健康促进（专业学位）,2014,硕士.
[16]李小霞.改进的基于分步的复合模式查找算法研究[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2011,硕士.
[17]魏紫薇.基于厨房设施的少量化设计应用研究[D].广东工业大学,设计学,2014,硕士.
[18]蒋昌庆.行政裁量权中的社会资本：结构、运行、绩效与优化[D].西南政法大学,行政管理,2012,硕士.
[19]席邦起.人教版高中《地理2》教材中案例栏目教学研究[D].西北师范大学,教育,2014,硕士.
[20]宋涛,江颖.对生命意义的追问——《退场的鬼魂》解读[J].河北北方学院学报(社会科学版).
[21]苏永利.试论中共八大对社会主义民主政治建设的探索[D].东北师范大学,马克思主义理论与思想政治教育,2003,硕士.
[22]张杰.普适环境中的服务组合研究[D].华中科技大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[23]施伟.基于Windows9x/2000的个人防火墙的研究[D].辽宁工程技术大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[24]刘云程.电子行政审批的价值问题研究[D].吉林大学,行政管理,2004,硕士.
[25]本报记者赵凤莉.石墨:技术升级之路该怎么走[N].中国化工报,2013-09-04005.
[26]黎顺杰.基于FPGA的PCI-CAN通信系统设计[D].西南交通大学,测试计量技术与仪器,2013,硕士.
[27]李思源,陈亚茹.尿素合成塔的安全评定[J].石油化工设备.1991(06)
[28]郝云鹏.中航光电科技股份有限公司的品牌建设与管理[D].河南科技大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[29]计国君,韩尚清.基于第三方的易变质产品库存决策[J].控制与决策.
[30]尉德翠.动漫产业链中的商品化权保护研究[D].扬州大学,民商法学,2011,硕士.
[31]王命元,赵志农.空气透平压缩机叶轮的应力腐蚀破裂及其对策[J].石油化工设备.1989(05)
[32]吴欣明,李春伟.文本挖掘探析[J].廊坊师范学院学报,2004,04:54-56.
[33]许振丹.手术室护士分层次管理的研究[D].新乡医学院,护理学,2012,硕士.
[34]崔鲁宁.农民参与农地整理项目施工监督的绩效与机制研究[D].华中农业大学,土地资源管理,2014,硕士.
[35]赵翠,唐建国,刘继宪,王瑶,黄林军,谢仕强.聚乙烯醇/氧化石墨烯纳米复合材料的制备与表征[J].广州化工,2012,11:81-83.
[36]范丽霞.离散差分进化算法在柔性作业车间调度中的应用研究[D].浙江工业大学,2012.
[37]肖业清.真实感三维头部建模及面部表情合成研究[D].西南交通大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[38]奥都巴雅尔.蒙古国旅游产业发展研究[D].内蒙古师范大学,区域经济学,2012,硕士.
[39]董家昀.热泵用空气—水双热源复合换热器换热特性研究[D].中原工学院,供热、供燃气、通风及空调工程,2012,硕士.
[40]邓凡双.基于面向对象技术的辽东湾双台子河口湿地信息提取研究[D].东北师范大学,地图学与地理信息系统,2012,硕士.
[41]王淑雅.新疆维吾尔族萨它尔乐器声学研究初探[D].新疆师范大学,音乐学,2013,硕士.
[42]李欣霜.走出传统的藩篱——论伍尔夫与陈染创作中的女性意识[D].吉林大学,比较文学与世界文学,2004,硕士.
[43]胡英杰.唐山市丰润区旧城改造与新建项目研究[D].燕山大学,公共管理,2012,硕士.
[44]桂月.《语言本能》第九章“一出生就会说话的婴儿—描绘天堂”的翻译实践报告[D].厦门大学,英语笔译,2014,硕士.
[45]储慧.基于AHP分析法的新型农民培训模式比较研究[D].南京农业大学,农业推广,2012,硕士.
[46]陶璐.婚姻视角下城市老年人养老方式选择研究[D].南京农业大学,社会保障,2011,硕士.
[47]刘利丹,介冬梅,刘洪妍,郭梅娥,李楠楠.东北地区芦苇植硅体的变化特征[J].植物生态学报,2013,09:861-871.
[48]万莹莹.煤矿井下无轨胶轮电动车驱动控制系统研究[D].西安科技大学,机械电子工程,2014,硕士.
[49]李俊领,杨光红.自适应容错控制的发展与展望[J].控制与决策,2014,11:1921-1926.
[50]景丽凤.PVC离心母液废水预处理实验研究及工艺设计[D].吉林大学,环境工程,2013,硕士.