TGF-β1基因单核苷酸多态性及其启动子甲基化与多囊卵巢综合征发病的关联性研究

作     者：高梦歌 

作者单位：暨南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钟兴明

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100211[医学-妇产科学] 10[医学] 

主      题：多囊卵巢综合征 单核苷酸多态性 TGF-β1 DNA甲基化 

摘      要：背景:多囊卵巢综合征(polycysticovary syndrome,PCOS)是女性常见的表型多样且复杂的内分泌代谢疾病。PCOS病因尚未完全明确,普遍认为与遗传、代谢、体内外环境等多因素共同作用相关。PCOS的发病具有家族聚集性,然而现有的研究并未筛选出适用于大基数人群的PCOS易感基因。转化生长因子-β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)受 TGF-β1 基因调控,是一种功能广泛的细胞因子,参与卵泡生长调节、卵巢纤维化和胰岛素抵抗等过程,从而影响PCOS疾病的发生发展。目的:本研究基于经典遗传学角度,探究TGF-β1基因是否作为PCOS的易感基因参与疾病的发生,鉴于TGF-β1丰富的生物学功能,又从表观遗传的角度,研究该基因启动子甲基化与PCOS发生的关联性。方法:1.从经典遗传学的角度,以一个典型PCOS家系的三代成员为研究对象,通过全外显子组测序及生物信息学分析筛寻找该家系的PCOS易感基因以及其单核苷酸多态性位点与PCOS发病的相关性,探讨TGF-β1基因单核苷酸多态性对PCOS的作用。2.从表观遗传学的角度,收集2020年-2022年在广东省生殖医院门诊就诊的PCOS患者共31名,根据胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和睾酮值T(HOMA-IR2.69为胰岛素抵抗;T1.67nmol/L为高雄激素血症)分为胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)组、高雄激素血症(hyperandrogenemia,HA)组以及 PCOS 参照组(ELSE);以28名月经规律,已正常生育的女性作为正常对照女性,取得知情同意后,采集各研究对象的临床资料,使用重亚硫酸盐测序法进行外周血TGF-β1的DNA甲基化检测,使用逆转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)与酶联免疫反应的 方法检测其 mRNA 与 TGF-β1蛋白的表达。结果:1.经过突变有害性分析、家系分析、生物信息学分析及查阅文献,共筛选出7个候选易感基因:DGAT1(二酰基甘油O-酰基转移酶1,rs144065666)、EHMT1(组蛋白甲基转移酶,rs141689686)、KDR(激酶插入域受体,rs35636987)、LAMTOR1(晚期内体/溶酶体接头,rs146341570)、SEC13(组蛋白赖氨酸甲基转移酶,rs191151688)、SETD2(WD 重复蛋白家族,rs563907746)、TGF-β1(rs121909212)的7个突变位点。2.对59名研究对象进行TGF-β1基因启动子甲基化检测发现,PCOS患者与正常对照相比,CpG4位点发生显著低甲基化(p=0.001)。其中IR组的CpG4和CpG7位点与正常对照组相比,甲基化率显著降低(p=0.004;p=0.012);CpG4的甲基化水平在PCOS患者PCOS参照组较正常对照组也显著降低(p=0.012);总甲基化率在IR组较正常组显著降低(ML-IR vs ML-NORMAL:92.83%vs 97.11%,p=0.005),且在育龄期女性人群中与年龄呈正相关(R=0.38,p=0.0032),与空腹胰岛素及HOMA-IR呈负相关(R=-0.32,p=0.012;R=-0.28,p=0.029)。TGF-β1的mRNA及蛋白表达无统计学差异(p=0.817;p=0.96)。结论:1.通过对PCOS家系的全外显子测序结果筛选出DGAT1、EHMT1、KDR、LAMTOR1、SEC13、SETD2、TGF-β1等7个可能与PCOS发病相关的易感基因,它们的单核苷酸变异可能参与该家系的PCOS发病;***组TGF-β1基因启动子的总CpG位点呈现低甲基化;***-β1基因启动子CpG4和CpG7位点的低甲基化可能通过影响TGF-β1基因的表达而参与IR表型的PCOS的发病;4.在育龄女性人群中,TGF-β1基因的启动子甲基化率与年龄呈正相关,与空腹胰岛素及HOMA-IR指数呈负相关。