HSP90β基因启动子多态性和密码子偏性在创伤脓毒症易感性差异中的机制探讨

创伤患者脓毒症发生率和预后存在差异，前期研究已证实HSP90β基因-148C/A和3986A/G多态性与脓毒症易感性差异密切相关，但机制不甚清楚。经分析发现-148突变会导致HSP90β启动子区新增即早基因Egr1的高亲结合位点，而Egr1作为转录因子可促进HSP90β的mRNA表达增加并通过下调炎性因子在脓毒症中发挥保护作用，而3986A/G同义突变会造成密码子偏性改变，使得原本高效的密码子突变成低效进而影响其翻译效率。本研究拟采用转基因技术对上述HSP90β多态性导致细胞炎症刺激反应性差异予以确认，并通过染色质免疫共沉淀技术对HSP90β与Egr1的相互作用进行验证，以及采用体外翻译系统对密码子偏性导致翻译效率下降和mRNA的稳定性下降进行检测。从分子生物学角度探讨SNPs对脓毒症易感性的影响机制，将为患者的风险评估、预后判断以及基因治疗提供实验依据。

随着人类基因组研究的不断深入，人们逐渐认识到遗传背景的差异是包括创伤在内的多种疾病发生、发展和预后的物质基础。热休克蛋白90 (Heat shock protein 90，HSP90) 在机体遭受应激条件下大量增加，保护机体内环境的稳态。鉴于HSP90在炎症反应中的重要作用，其基因多态性与创伤后炎症反应及器官功能的损伤有何关系是本课题的关注重点。. 本研究采用对靶基因直接扩增测序法对创伤患者和健康体检者的HSP90β基因进行鉴定、分型，发现HSP90β基因启动子区存在较多的SNPs。经过对以上位点进行潜在转录因子进行分析，发现-144 C/A 突变可改变转录因子的结合位点，这将有助于提高基因的转录水平。体外转录活性检测的实验数据表明突变型-144A启动子较野生型-144C启动子具有更高的转录活性，可以促进靶基因的转录。外周血白细胞体外培养实验证实-144突变型基因携带者的具有较高的HSP90β的基础表达，并且在LPS诱导的炎症模型中具有较低的炎性因子TNF-α的表达，表明此位点为功能性多态位点，通过改变启动子的转录活性进而调节HSP90β基因的表达。临床关联研究表明尽管两种等位基因对脓毒症的发生率无显著影响，但是HSP90β基因-144AA基因型携带者创伤后多器官功能评分显著低于-144CC携带者，表明-144位点多态性导致的HSP90β表达水平的差异与细胞炎症反应差异性以及创伤后机体多器官功能障碍(multiple organ dysfunction, MOD)严重程度的差异密切相关。此外，通过构建HSP90β基因3986A/G同义突变的野生型和突变型表达载体，利用体外翻译系统对其进行翻译效率的检测，结果表明突变型载体的HSP90β蛋白表达有下降趋势，但与野生型在的表达相比无显著性差异。. 总之，HSP90β的-144位点的SNP将影响白细胞的炎症反应性和严重创伤患者的并发症的严重程度，这将有助于从不同的层面对严重创伤患者进行并发症风险评估和早期预防治疗。. 根据以上实验结果，本项目发表SCI论文1篇(IF:3.73)，并培养博士研究生1名。