汉族人群中基因组拷贝数变异与不明原因自然流产的关系

Spontaneous abortion (SA) seriously endangers patients’ physical and mental health. It has become the widespread concern over the public health. The etiology of 15% SA remains unknown. International research shows that chromosome copy number variation （CNV）is the important cause for the SA. Because of the genome's polymorphism, the relationship between CNV and the unexplained SA in Chinese Han population need still be studied. This study aims to analyze the relationship between CNV and 100 Chinese unexplained SA apoblema with normal karyotype based on the established Affymetrix CytoScan®HD platform. The might pathogenic imprinted or functional genes will be screened through the SA unique CNV. Then based on the real-time PCR and western-blot method, we will compare the expression variations between the SA and induced abortion samples, the over and siRNA expression transfected chorial trophocytes. We could postulate the might SA related candidate genes based on the analysis. This study first explores the relationship between the genome-wide CNV and unexplained SA in Chinese Han population. It will illuminate the unexplained SA causes genetically and provide new theory for the clinical diagnosis and therapy with significant values.

自然流产严重危害患者的身心健康，已成为公共卫生事业关注的热点。其中约15%的自然流产病因不明。国外研究发现染色体拷贝数变异（CNV）是自然流产发生的重要原因，由于基因组存在多态性，汉族人群中CNV与不明原因自然流产的关系有待研究。本研究拟应用前期工作搭建的Affymetrix CytoScan®HD染色体芯片技术平台，分析100例汉族人群中CNV与不明原因自然流产的关系，以期发现不明原因自然流产发生的候选基因；通过RT-PCR和western-blot方法比较自然流产与人工流产组织的基因表达差异，以及过表达和siRNA表达质粒转染的胚胎滋养层细胞的表达差异，以期发现与胚胎发育致死相关的候选基因。该研究首次应用高分辨率芯片从全基因组水平研究汉族人群CNV与不明原因自然流产的关系，有望从遗传学角度阐明不明原因自然流产的病因，为临床诊断和治疗提供新的理论依据，具有重要的理论价值和临床意义。

反复种植失败（RIF）是指体外受精胚胎移植（ET-IVF）大于等于3次，移植大于等于4个优质胚胎，仍未成功临床妊娠。这个问题一直困扰临床和不孕患者。本研究拟从分子生物学水平阐述其可能的作用机制，帮助临床改善妊娠结局。长链非编码RNA（lncRNA）与mRNA竞争性结合miRNA，也称为ceRNA调控机制，该调控关系在癌症领域中已被较多证明，但是在反复种植失败领域还没有相关研究。本课题通过RNA-seq二代测序技术获得反复种植失败相关的mRNA, lncRNA, miRNA数据库，通过差异表达基因筛选，符合fold change绝对值大于1，P值小于0.01的标准，共得到1508个mRNAs，169个lncRNAs和86个miRNAs。共表达分析发现skyblue1, firebrick4和darkred模块与RIF相关系数最高。功能富集分析（GO和KEGG）发现这三个模块与免疫过程，黏附过程，炎症发生过程及细胞周期等信号通路相关。同时，我们分别构建了这3个模块的ceRNA调控网络，挖掘相关基因的调控关系。基于RIF所有差异表达基因，我们进一步构建了RIF相关ceRNA网络，发现了10个关键基因：NEAT1, TRG-AS1, SLC26A4-AS1, SMIM25, H19, LINC00473, GACAT2, LINC00511, MALAT1 and LINC00665。其中NEAT1, SIMM25, H19, LINC00473, MALAT1的功能已被研究，它们与免疫或者囊胚侵入种植相关。SIMM25和TRG-AS1也存在与共表达网络中，而共表达中的关键基因MOCK8，KSR1和RIM1也在ceRNA网络中出现，它们的功能可能与RIF更相关。定量PCR在其它14个RIF和17个对照组中验证了15个随机挑选的共表达关键基因，大部分基因的表达量变化与RNA-seq测序结果一致，并发现RMI1和LZTS2在RIF组和对照组是显著差异的。本研究第一次构建了RIF相关的ceRNA调控网络，并发现了一些可能与RIF相关的关键基因，并阐述关键基因的ceRNA调控关系。该研究为解决反复种植失败问题提供了可靠的分子依据。