自身免疫相关基因ZMIZ1及其调控SNPrs1408944在白癜风发病中的机制研究

ZMIZ1 has been identified as susceptibility gene to be associated with multiple autoimmune disorders by genome-wide association study in European population. In 2014, we have performed a large-scale genotyping analysis as well as bioinformatics study to investigate the effect of ZMIZ1 on vitiligo in Chinese population, which identified rs1408944 to be associated with vitiligo and had a functional effect by creating a transcription factor binding site to multiple transcription factors. However, the functional prediction has not been confirmed by molecular experiments. In this study, we are planning to perform sufficient experiments to investigate the function of ZMIZ1 in the autoimmune as well as the melanin synthesis process, such as gene knock-down zebrafish model, estimation of the tyrosinase activity and melanin quantitive experiment. Further, to investigate the regulatory role of SNP rs1408944 to ZMIZ1 gene, molecular experiments such as luciferase reporter assay, ChiP-qPCR and B-cell proliferation rate will be performed to elucidate the functional role of both ZMIZ1 and its regulatory variant in the pathogenesis of vitiligo.

ZMIZ1基因既往在多个欧洲种群的研究中被证实为多种自身免疫性疾病相关的易感基因，2014年课题申请人利用大规模基因分型实验成功证明ZMIZ1基因在中国人群中与白癜风相关联，同时利用多种生物信息学方法预测其中的单核苷酸多态性位点rs1408944可以通过结合多个转录调控因子调节ZMIZ1基因的表达，但此种机制尚未通过分子生物学方法予以证实。本项目拟利用斑马鱼模式动物、酪氨酸酶活力和黑色素蛋白含量测定、通路基因共表达等多种分子生物学方法对ZMIZ1基因在自身免疫途径及黑素合成中的作用进行研究；同时利用荧光素酶报告基团实验、ChIP-qPCR（染色质免疫共沉淀－定量PCR）、B－淋巴细胞增殖率等实验对rs1408944调控ZMIZ1基因表达的机制进行深入研究，以期从基因组和转录调控水平上揭示ZMIZ1基因在白癜风发病中的作用机制。

ZMIZ1基因既往已在多个欧洲种群的全基因组关联研究中被证实为多种自身免疫性疾病相关的易感基因，2014年项目申请人利用大规模基因分型实验成功证明ZMIZ1基因与白癜风相关联，同时利用多种生物信息学方法预测其中的单核苷酸多态性位点rs1408944可以通过结合多个转录调控因子调节ZMIZ1基因的表达。但该基因在白癜风发病及色素缺失过程中的作用尚未有研究，另外其基因变异如何调控基因表达变化的机制也未通过分子生物学方法得以证实。本项目采用（一）通路基因共表达、免疫组化等方法探索ZMIZ1基因及编码蛋白在白癜风患者血液及皮损中的表达情况；（二）斑马鱼模式动物、酪氨酸酶活力和黑色素蛋白含量测定等多种分子生物学方法对ZMIZ1基因在自身免疫途径及黑素合成中的作用进行研究；（三）荧光素酶报告基团实验研究rs1408944结合转录调控因子效率研究。发现：1）ZMIZ1基因及其通路基因在白癜风患者血液中并无差异表达，但在局部皮肤组织中存在表达，但需进一步扩大样本量研究来证实；2）成功构建了ZMIZ1敲降斑马鱼模式动物，ZMIZ1基因在斑马鱼中的表达量在48 hpf表达量顶峰，72 hpf达到底谷，总体表达形式呈波浪形，而在斑马鱼各部位24hpf-96hpf时，整体表达趋势比较平稳；Zmiz1a mRNA的沉默可以抑制黑色素的生成；斑马鱼酪氨酸酶活力和黑色素蛋白含量测定发现，与对照组相比，MO组黑色素蛋白含量略微降低，酪氨酸酶活力基本不变；3）rs14089446在293T细胞中结合候选6种转录调控因子的能力不同，但在低频保护等位基因（G）和高频风险等位基因（A）中并无统计学差异，提示调控机制可能存在细胞特异性差异。