微小RNA基因多态与非综合征型唇腭裂遗传易感性及其机制研究

Non-syndromic orofacial clefts (NSOC) are kinds of congenital defects. Its etiology is complicated. Previous studies found that miRNA-target gene interaction is important in craniofacial development and their abnormal interaction can lead to the occurrence of NSOC. miRNA gene polymorphism (SNPs) is one of the important mechanisms, mainly by influencing the expression of miRNA or binding ability with target genes. Previously, based on our NSOC-GWAS in Chinese Han population and combined with bioinformatics research, we found that a plurality of miRNA gene SNPs may be related to the pathogenesis of NSOC. This project aims to further screen out the susceptibility SNPs by multi-center, large sample association study. Finally, functional studies such as plasmid construction, cell transfection, dual luciferase report gene, real-time quantitative PCR, Western-blot were performed.This project provides further help for revealing the pathogenesis of NSOC and the future prevention.

非综合征型唇腭裂（NSOC）是一类严重影响患者身心健康的先天缺陷，发病机制复杂。研究发现，miRNA与靶基因互作在颅颌面生长发育中非常重要，当两者之间的调控作用发生异常时，可以导致NSOC的发生。而miRNA基因多态（即SNPs）则是造成miRNA-靶基因异常互作的重要机制之一，它们主要是通过影响miRNA表达、改变miRNA与靶基因的结合能力等生物学机制来实现。本课题组前期基于中国汉族人群NSOC全基因组关联研究数据，并结合生物信息学分析，发现多个颅颌面功能相关的miRNA基因SNPs可能与NSOC发病相关。本项目拟进一步对这些SNPs进行多中心、大样本的验证，筛选出易感SNPs位点。最后，采用质粒构建、细胞转染、双荧光素酶报告基因、实时定量PCR、Western-blot等实验方法对其分别进行功能学研究。本项目的开展有利于进一步揭示NSOC的发病机制，并为未来的防控提供依据。

本课题组基于生物信息学分析及前期全基因组关联分析（GWAS）数据，筛选出miRNA上8个SNPs，miRNA调控区启动子和增强子上2个SNPs，miRNA结合区4个SNPs，共14个SNPs在中国汉族病例-对照人群中进行验证。.研究发现hsa-miRNA-146a rs2910164与NSOC发病风险存在显著关联，hsa-miR-4260调控区SNP rs3830766与非综合征型单纯唇裂相关，CDC37L1基因结合区SNP rs3174298的野生型位点T与NSOC风险增加相关。.在功能研究方面，本研究发现与C等位基因相比，hsa-miR-146a前体上rs2910164 G等位基因与NSOC的风险增加相关。rs2910164的C等位基因抑制人胚肾上皮细胞（HEK-293）和人胚腭间充质干细胞（HEPM）增殖，并且降低靶基因TRAF6表达。NSOC患者的唇组织中hsa-miR-146a和TRAF6均有表达，并且呈一定程度负相关。hsa-miR-4260 SNP rs3830766的野生型为G，突变型为缺失（Deletion），Deletion与非综合征型单纯唇裂风险增加相关。报告基因实验显示在HEPM和人口腔上皮细胞（HOEC）中，Deletion会降低增强子活性；细胞表型实验显示miR-4260 mimics会降低细胞增殖，增加细胞凋亡；双荧光素酶报告基因实验显示，在HEPM及HOEC中miR-4260 mimics与UBB结合。rs3174298野生型位点T与非综合征型唇腭裂、单纯唇裂、唇裂合并腭裂风险增加相关。CDC37L1为hsa-miR-548e-5p的靶基因，双荧光素酶报告基因实验显示rs3174298等位基因型为T时，CDC37L1与hsa-miR-548e-5p的结合能力更强。.综上，本研究发现了多个非综合征型唇腭裂的易感SNPs和miRNAs，揭示了相关SNPs和miRNAs的功能学意义，为唇腭裂发生发展的病因学研究提供理论依据，也为寻找非综合征型唇腭裂防治方案提供线索。项目成果发表SCI论文11篇，包括J Den Res，Hum Mutat等。