凋亡基因﹑应力及其交互作用与腰椎间盘突出症的关联及个体化预警体系建立

基于前期对腰椎间盘突出症退变椎间盘组织及血液差异基因表达谱的研究中凋亡基因表达的相关规律和基因-环境交互模式是研究复杂性疾病的有效方法，本项目将采用测序和TaqMan技术发掘凋亡相关基因SNP位点并进行基因分型，用生物信息学对数据进行分析；选择具有代表性的htSNP在腰椎间盘突出症的病例一对照及核心家系中开展了遗传关联及连锁研究，分析基因多态性与应力的交互模式；用Chip、基因转染等技术对阳性关联SNP位点的生物学功能意义进行探讨；探讨利用人工神经网络和模糊技术建立疾病预警及个体化治疗的方法的可能性。预期结果将完善中华民族凋亡相关基因的SNP及单倍体数据库，发现与腰椎间盘突出症有关联SNP位点并确定其生物学意义，进一步发展和完善环境因素与机体交互作用的理论体系，阐明其交互作用在腰椎间盘突出症发生和发展中的生物医学重要性，建立及完善复杂性疾病预警及个体化医疗系统的方法学的理论与实践。

腰椎间盘突出症是危害人类健康的常见疾病之一，而目前基因-环境交互机制是研究的热点。研究团队首先采用了病例对照的研究方法，对腰椎间盘突出症的危险因素进行了研究，显示家族史、脊柱负荷、工作中勤快与否和时间压力、业余运动和睡床类型在腰椎间盘突出症的发病中都扮演着重要的角色；而吸烟及平均体重指数等指标的作用不明显。继而将环境与基因交互模式应用于腰椎间盘突出症的病因学研究中，发现FasL- 844C/T（rs763110），CASP-9–1263A>G （rs4645978）和腰椎间盘突出症风险显著关联，FasL-844TT基因型和腰椎负荷3～4级交互作用在腰椎间盘突出症发生中为超相乘模型，CASP-9-rs4645978 GG基因型和腰椎负荷3～4级交互作用在腰椎间盘突出症发生中为次相乘模型。然后采用外显子测序的方法，应用订制的引物进行Sanger测序来确定变异存在于家系中所有临床确诊的患者，同时筛选家系中的正常成员6号，10号，20号，21号，22号进行共分离分析，IGFBP6在4名患者中皆表现为C/T型，而在5名正常对照者中皆表现为T型，IGFBP6很有可能是导致椎间盘退变的效应基因。最后，采用了H.E染色、TUNEL染色和免疫组化染色对人退变的颈椎间盘髓核组织进行了研究，结果证实椎间盘髓核细胞的过度凋亡可能是退变的始发因素，高表达的MMP-11不仅直接破坏细胞外基质而且诱导髓核细胞的凋亡。这些结果丰富了腰椎间盘突出症的机制研究，对于探索预防体系和新的治疗方法都要重要意义。项目发表文章15篇，其中SCI 收录9篇。