HIV感染易感基因的關(guān)聯(lián)分析和孤獨(dú)癥易感基因的突變篩查及CNV檢測.pdf

1、第一部分
　　細(xì)胞因子與細(xì)胞因子受體在免疫、炎癥反應(yīng)和感染性疾病中起到很重要的作用，包括AIDS。HIV-1是通過病毒粒上的gp120蛋白與CD4分子和共受體結(jié)合進(jìn)入靶細(xì)胞的。CCR5和CXCR4分別是巨噬細(xì)胞類型(R5)和T-細(xì)胞類型HIV-1病毒感染的主要共受體。在HIV-1感染的早期，主要的病毒類型是R5類型的病毒株。當(dāng)X4型或者是雙嗜性病毒株出現(xiàn)時，CD4+T淋巴細(xì)胞減少，快速發(fā)展成AIDS。細(xì)胞因子受體CCR5，CXCR

2、4與CXCR4的配體SDF-1在HIV-1進(jìn)入宿主的過程中起到很重要的作用。已經(jīng)有報道表明CCR5-△32和SDF-13'A這樣的多態(tài)與HIV-1感染和AIDS的發(fā)病相關(guān)。作為世界上人口最多的國家，中國正經(jīng)歷著HIV快速傳播的時期，也隨之帶來了一些社會與醫(yī)療問題。目前CCR5，CXCR4和SDF-1基因的遺傳變異性在中國人口中還未知。除了已經(jīng)報道的多態(tài)CCR5-△32和SDF-13'A外，這些基因上其它的與HIV-1感染相關(guān)的多態(tài)還沒有

3、被研究過?？紤]到CCR5-△32等位基因頻率在不同人群中的差異，本研究的目的是為了檢測中國人群中CCR5，CXCR4和SDF-1基因的遺傳變異。在三個民族:漢族、蒙古族、維吾爾族共141個人中測序CCR5，CXCR4和SDF-1三個基因的開放讀碼框和調(diào)節(jié)區(qū)。一共發(fā)現(xiàn)96個變異，其中41個變異是在中國人群中新發(fā)現(xiàn)的變異。11個變異是MAF＞5％的，并且還發(fā)現(xiàn)一個錯義突變Trp153Cys。在3個維吾爾族人中我們發(fā)現(xiàn)了CCR5-△32缺失，

4、在漢族和蒙古族人中沒有檢測到。在CCR5基因所有測序區(qū)域上推算出11個單體型。我們的研究描繪了在中國不同民族中CCR5，CXCR4和SDF-1三個基因的遺傳變異性。
　　在過去的30年里，世界上有5000萬人感染HIV-1病毒，并且有三分之一的人死亡。在2009年，中國大約有740000感染HIV，其中三分之一的人是注射吸毒的人。在中國，幾乎一半的注射吸毒的人共同使用注射器，在云南省這一現(xiàn)象導(dǎo)致大約50％注射吸毒的人感染HIV-1

5、。盡管反復(fù)暴露于HIV-1下，有一些個體卻沒有感染HIV。有一些人在感染HIV-1病毒之后快速發(fā)展成AIDS，而另一些人會處于一個相對的免疫穩(wěn)定期。這些發(fā)現(xiàn)表明遺傳因素能影響HIV易感性和AIDS的發(fā)病過程。
　　盡管反復(fù)暴露與HIV-1病毒下，一些個體表明宿主遺傳因素對HIV-1的感染有重要的作用。關(guān)于在中國人群中HIV-1感染的遺傳研究主要集中在眾所周知的CCR5-△32和SDF-13'A上，并且樣本量相對較小。CCR5-△3

6、2在中國人群中很少發(fā)現(xiàn)，所以需要尋找其它的多態(tài)，特別是在HIV-1感染的大樣本量中尋找CCR5，CXCR4和SDF-1三個基因調(diào)控區(qū)的多態(tài)顯得很重要。在本課題中，我們在921個注射吸毒的中國漢族人中測序和基因分型CCR5，CXCR4和SDF-1三個基因調(diào)控區(qū)與編碼區(qū)的15個SNPs。921個中國漢族注射吸毒人中263人HIV-1感染陽性，658人HIV-1感染陰性?；蚍中虲CR5，CXCR4和SDF-1三個基因調(diào)控區(qū)與編碼區(qū)的15個S

7、NPs，它們的最小等位基因頻率是＞5％。SDF-1基因的rs17540465在病例-對照關(guān)聯(lián)研究中差異顯著，在注射吸毒人群中SDF-1基因的rs17540465抵抗HIV-1感染。我們的發(fā)現(xiàn)表明SDF-1基因在中國人群中對HIV-1易感性起到很重要的作用，而CCR5和CXCR4基因在中國人群中與HIV感染的易感性不相關(guān)。
　　第二部分
　　孤獨(dú)癥譜系障礙是一種神經(jīng)發(fā)育疾病，具有復(fù)雜的遺傳和臨床異質(zhì)性。孤獨(dú)癥的主要臨床癥狀是社

8、會互動障礙、缺乏交際能力、興趣少、動作刻板。孤獨(dú)癥的男女發(fā)病比例是4∶1，這表明孤獨(dú)癥的發(fā)病原因可能與X染色體相關(guān)。遺傳學(xué)研究表明neurexin-neuroligin通路上的基因與孤獨(dú)癥易感性極大的相關(guān)。Neurexin-neuroligin通路基因包括細(xì)胞粘附分子NLGN3，NLGN4，NRXN1和腳手架蛋白SHANK2和SHANK3。NLGN蛋白在大腦中有很高的表達(dá)，是后突出粘附分子與前突觸NRXNs相互作用，參與鈣的調(diào)節(jié)。Neu

9、roligin的胞質(zhì)末端和neurexin包含一個與腳手架蛋白的PDZ結(jié)構(gòu)域結(jié)合的位點(diǎn)。X連鎖的NLGN3和NLGN4基因是neurexin-neuroligin通路上第一個發(fā)現(xiàn)與孤獨(dú)癥相關(guān)的基因。在兩個患病兄弟中檢測發(fā)現(xiàn)NLGN4基因上存在一個移碼突變，位于NLGN4蛋白的esterase結(jié)構(gòu)域上。發(fā)現(xiàn)突變的兩兄弟，一個患有孤獨(dú)癥，一個患有阿斯伯格綜合癥。這些發(fā)現(xiàn)引起了關(guān)于neuroligins與孤獨(dú)癥的遺傳學(xué)與生物學(xué)的研究。但是，到

10、目前為止在孤獨(dú)癥病例中發(fā)現(xiàn)NLGN4基因的錯義突變頻率非常的低。除了NLGN4基因的編碼區(qū)之外，NLGN4基因的調(diào)控區(qū)影響基因的表達(dá)，所以在孤獨(dú)癥患者中也開始研究NLGN4基因的調(diào)節(jié)區(qū)與NLGN4基因拷貝數(shù)的變異。本課題中，我們在285個孤獨(dú)癥患者與384個健康對照中測序NLGN4基因的啟動子區(qū)、3'/5'非編碼區(qū)、編碼區(qū)一共發(fā)現(xiàn)6個SNPs。在246個男性孤獨(dú)癥病例和311個健康男性中關(guān)聯(lián)研究分析NLGN4基因的6個SNPs結(jié)果沒有發(fā)

11、現(xiàn)與孤獨(dú)癥相關(guān)差異顯著的SNPs。也沒有發(fā)現(xiàn)在285個孤獨(dú)癥患者中NLGN4基因編碼區(qū)上存在錯義突變。我們在285個孤獨(dú)癥患者中檢測了NLGN4基因拷貝數(shù)的變異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NLGN4基因上也不存在拷貝數(shù)變異。我們的研究結(jié)果表明在孤獨(dú)癥患者中NLGN4基因并不是主要引起疾病的基因，所以我們應(yīng)該調(diào)查研究neurexin-neuroligin通路上的其它基因。
　　孤獨(dú)癥是一種遺傳模式復(fù)雜的神經(jīng)發(fā)育疾病。孤獨(dú)癥的發(fā)病率是百分之一，典型的孤

12、獨(dú)癥發(fā)病率接近三百分之一。以前關(guān)于孤獨(dú)癥的雙胞胎與家系的研究表明孤獨(dú)癥是一種極大程度遺傳的神經(jīng)障礙疾病。同卵雙胞胎的發(fā)病率是82％到92％，異卵雙胞胎的孤獨(dú)癥發(fā)病率是1％到10％，但是最近的研究也發(fā)現(xiàn)一些環(huán)境因素影響孤獨(dú)癥的證據(jù)。在孤獨(dú)癥患者中已經(jīng)鑒定發(fā)現(xiàn)了突觸蛋白上存在著一些稀有突變，但是關(guān)于這些突變對突觸以及與突觸基因互作基因的作用還未知。在本課題中，我們還研究了neurexin-neuroligin通路上的另一個基因SHANK1。

13、在285個孤獨(dú)癥患者與384個對照中測序了SHANK1基因的編碼區(qū)，在285個孤獨(dú)癥患者中檢測了SHANK1基因拷貝數(shù)的變異。在本研究中，在4個孤獨(dú)癥病人中測序發(fā)現(xiàn)SHANK1基因上的6個錯義突變(A612V，R874H，P1806H，D1926N,G2037D和G2026R)。我們在另外的3個孤獨(dú)癥病人中檢測到SHANK1基因上存在一個拷貝數(shù)的缺失，在一個孤獨(dú)癥病人中發(fā)現(xiàn)有一個拷貝數(shù)的重復(fù)。
　　突觸蛋白如:NRXN1，NLGN

14、3和SHANK23的突變研究表明突觸的缺陷可能是導(dǎo)致孤獨(dú)癥的病因。在本研究中，我們首次證實(shí)了在孤獨(dú)癥個體中SHANK1基因上存在著錯義突變和拷貝數(shù)的變異。重要的是，我們預(yù)測了6個錯義突變的作用，這些變異對蛋白功能上有著潛在的影響。我們的研究還發(fā)現(xiàn)SHANK1基因存在著等位基因表達(dá)不平衡的現(xiàn)象。這些研究都表明SHANK1基因在我們的孤獨(dú)癥患者中是一個主要的致病基因。這些結(jié)果也強(qiáng)調(diào)了突觸基因功能障礙在孤獨(dú)癥致病中的重要作用。在遺傳學(xué)上關(guān)于突