低硒、T-2毒素与相关环境反应基因在大骨节病发病中的联合作用研究

本项目旨在研究低硒、T-2毒素与相关环境反应基因的联合作用和大骨节病患病风险的关系。基于国际上环境×基因联合致病机制研究的最新进展以及课题组前期大骨节病关节软骨基因表达谱分析结果，本项目拟采用先进的环境×基因交互作用分析和关联分析技术，鉴定大骨节病低硒和T-2毒素的环境反应基因及其高风险基因型，定量估算并检验低硒、T-2毒素与相关环境反应基因在大骨节病发病中的联合致病效应，构建大骨节病患病风险评估模型。目前国内外针对大骨节病开展低硒、T-2毒素×环境反应基因的联合作用研究还未见报道，本项目的实施不仅可为阐明低硒、T-2毒素在大骨节病发病中的作用机制提供科学依据，而且有助于发现新的低硒、T-2毒素×环境反应基因联合致病通路，推进我国大骨节病环境风险因素-环境反应基因-软骨损伤的致病通路及其阻断措施的研究进展，提升我国大骨节病的防治水平。

针对大骨节病环境风险因素-环境反应基因-软骨损伤致病通路未明的重要科学问题，本项目研究了环境反应基因和大骨节病发病风险的关系。根据本项目研究计划，在陕西省大骨节病病区调查样本986例，在知情同意下采集血样792例，头发样本467例，粮食样本70例。采用高通量基因芯片、关联分析、RT-PCR、ELISA等技术，研究了环境反应基因在大骨节病软骨损伤中的作用。获得的主要创新性结果有: ①发现凋亡相关ITPR2基因与大骨节病发病风险及病情分度显著相关，ITPR2基因参与的细胞凋亡调控异常在大骨节病软骨细胞过度凋亡中发挥重要作用;②发现补体系统相关Complement and Coagulation Cascades （CACC）基因通路与大骨节病软骨损伤关系密切，且CACC基因通路内的CFD, A2M, C5和CD46基因在大骨节病关节软骨中表达异常，大骨节病患者血清C5补体水平显著高于正常对照关节软骨；③发现ABI3BP基因的拷贝数变异与大骨节病发病风险显著相关，并且大骨节病关节软骨ABI3BP基因的表达水平显著不同于正常关节软骨；④发现T-2毒素、脱氧镰刀菌烯醇等多种真菌毒素相关的15个环境反应基因和9个基因功能类在大骨节病关节软骨中表达异常，功能主要涉及胶原、细胞凋亡、代谢和生长发育等；⑤发现T-2毒素、雪腐镰刀菌烯醇等多种真菌毒素相关的11个环境反应基因和11个基因功能类在KBD患者和正常对照个体外周血中的表达水平存在显著差异，功能主要涉及细胞凋亡、生长发育、免疫炎症和蛋白合成与修饰等。本项目资助2名硕士生（在读），发表学术论文8篇，其中SCI收录论文7篇，累计影响因子30。