基于靶向测序的TOMM40/APOE/APOC1区域变异与海南长寿人群的分子遗传学研究

The genetic mechanism of human longevity is a scientific problem that many scientists are exploring. Hainan province is famous for its high density of longevities, which provides large samples for the genetic research of longevity. We have reported our research that TOMM40/APOE/APOC1 loci was associated with longevity in Hainan population.However,the underlying genetic mechanism remained unclear.In present study, we aim to identify functional variants in TOMM40/APOE/APOC1 region associated with longevity by targeting gene capture sequencing . Then ,we plan to validate the association in larger sample comprising more longevities and controls,including Li and Han humanity . Finally ,we will investigate the functions of these variants at cell level using a Senescent cell model constructed by CRISPR-Cas9. This research is helpful for the foundation of new functional variations located in TOMM40/APOE/APOC1 loci associated with longevity ,may helps us elucidate the underlying mechanism of longevity .

人类长寿的遗传机制是许多科学家正在探索的科学问题。海南岛独特的长寿人群为长寿遗传学研究提供了极好的资源。本研究组在前期工作中发现TOMM40/APOE/APOC1基因座的部分SNP位点与海南人群长寿显著相关，但尚缺少功能性变异位点的发现，且其遗传学机理和分子机制亦不明确。基于此，本研究拟首先以靶向测序技术对TOMM40/APOE/APOC1区域与汉族长寿相关功能性变异位点进行捕获，然后在汉族及黎族的长寿与对照人群中分别进行验证，最后利用CRISPR-Cas9系统建立定点突变细胞系，利用细胞衰老模型研究这些功能性变异位点的作用机制，解析TOMM40/APOE/APOC1区域变异影响长寿的遗传机制。

随着人类生活条件的改善及医疗水平的提高，人类的寿命明显延长，人们对健康长寿的期望也越来越高。个体的寿命受到各种因素的影响，但遗传和生活方式是主要因素。长寿老人通常是避免了主要的衰老相关疾病及其致命后果，探索其背后的机制，研究哪些因素影响老年人口健康，对于如何实现中国人群健康长寿具有重要意义。既往关联分析研究显示TOMM40/APOE/APOC1基因座是目前比较公认的与人类长寿显著相关的基因座，但大多是内含子区域的多态性位点，缺乏生物学功能解释。本研究通过对176例长寿人群高通量测序和分析，识别多个已知长寿相关区域TOMM40/APOE/APOC1区域的罕见非同义变异，其中发现新的错义突变APOE c.G52A:p.A18T频率显著高于一般人群，可能是新的长寿保护因素位点。此外，我们发现长寿人群中APOE ε4等位基因频率显著低于一般人群，APOE ε2等位基因频率显著高于一般人群；而在APOE蛋白亚型中，APOE2蛋白亚型频率高于一般人群，APOE4蛋白亚型频率低于一般人群，结果进一步确认了APOE ε2是长寿的遗传相关因素以及APOE ε4是不利于长寿的风险因素。总之，本研究通过高通量测序识别新的与长寿相关的非同义突变，为揭示长寿与衰老的生物学机制提供了新的线索。