miRNA-146a遗传变异与非综合征型唇腭裂遗传易感性及其功能研究

Non-syndromic cleft lip with or without cleft palate (NSCL/P) is one of the most common congenital orofacial clefts. Both genetic and environmental factors contribute to the pathogenesis of NSCL/P. Epidemiological studies have indicated that there is an inter-individual variation in genetic susceptibility to NSCL/P. Previous studies suggested SNPs in miRNAs could alter miRNA processing and expression and therefore contribute to the susceptibility of NSCL/P. Our preliminary studies found that miR-146a rs2910164 showed a significant association with NSCL/P risk. Moreover, this polymorphism could influence the expression of miR-146a. To investigate the functional effects of the SNP, we firstly use bioinformatics tools to predict potential miR-146a targets, which confirmed by cell models. Then, a series of cellular and molecular biology methods was further applied to explore the impact of the SNP on transcriptional regulation of target genes and cell functions (including cell cycle, proliferation and apoptosis). Finally, the expressions of miR-146a and its target genes were detected by in situ hybridization and immunohistochemistry. The results of our study will be helpful for revealing the biological mechanism of NSCL/P.

非综合征型唇腭裂（NSCL/P）是人类最常见的先天发育缺陷之一，是遗传因素和环境因素共同作用的结果。不同个体对NSCL/P的发生具有遗传易感性。研究发现miRNA与NSCL/P的发生密切相关，其SNPs可能会影响个体罹患NSCL/P的易感性。本课题前期关联研究发现miR-146a基因rs2910164与NSCL/P的发生显著相关，且该位点可以影响miR-146a的表达。为进一步探讨该位点参与NSCL/P发生的可能生物学机制，本课题拟先通过生物信息学数据库预测miR-146a的靶基因，然后通过细胞模型进行确认，继而进一步探讨该位点对靶基因转录调控以及细胞功能（包括细胞周期、增殖及凋亡）的影响。最后我们将采用原位杂交、免疫组化检测miR-146a及其靶基因在小鼠胚胎发育不同时期的唇腭部组织中的表达情况。该项目的实施有利于阐明miR-146a参与NSCL/P发生的可能生物学机制。

非综合征型唇腭裂是由环境及遗传因素共同作用所导致的复杂性疾病。MicroRNA是一类19~25核苷酸的非编码RNA，它在疾病中的表达及其功能发挥可能受miRNA基因遗传变异的影响。本研究前期通过基因分型实验，发现miR-146a基因rs2910164三种基因型频率在病例组和对照组中有统计学差异。因此，我们推测位于miR-146a基因rs2910164可能通过影响miRNA的成熟及与靶基因的结合，从而参与唇腭裂的发生发展。通过生物信息学软件，结合靶基因在颅颌面部发育中的表达，预测miR-146a的靶基因为TRAF6。细胞分子生物学实验证实，miR-146a rs2910164 C等位基因与TRAF6 3'-UTR区质粒共转染时荧光素酶的表达水平与G等位基因相比均显著降低。研究也发现，miR-146a遗传变异影响了细胞的增殖和凋亡水平。本研究分别采用免疫组化检测TRAF6在小鼠胚胎颅面部发育过程中的表达，进一步观察小鼠腭部融合过程。本研究结合生物信息学分析以及一系列细胞分子生物学实验体系，进一步揭示了唇腭裂发生发展的重要机制，为今后唇腭裂易感人群的筛查以及实施个体化治疗和预防提供重要线索。