WIF基因及其功能位点在发育性髋关节发育不良中的致病机制研究

Developmental dysplasia of the hip (DDH) is a polygenic disease with still unclear disease-causing genes. Previous studies have reported multiple potential DDH susceptible genes. Our Genome-wide association study(GWAS) has also discovered several susceptible genes for DDH. Through our GWAS results and subsequent replication study, polymorphism rs3782499 was found significantly associated with DDH. Besides，significant difference of WIF1 gene expression in hip joint tissue was demonstrated between DDH patients and controls. Moreover, Patients with rs3782499 genotype AA have a significantly increased expression of WIF1 than those with GG, indicating that rs3782499 was a functional variant regulating the expression of WIF1 as a potential disease-causing gene for DDH. The purpose of this study is to complete research for the function of the variant rs3782499 and determine the disease-causing mechanism of WIF1 gene in DDH occurrence, and thus provide new insights for the early diagnosis and prevention of DDH.

发育性髋关节发育不良(DDH)是一种致病基因尚不明确的多基因病,之前研究报道了多个DDH易感基因，本课题组前期的全基因组关联研究(GWAS)明确了多个潜在的DDH易感基因，通过GWAS研究及后期II阶段验证，我们发现WIF1基因多态性位点rs3782499与DDH显著相关，同时，WIF1基因在DDH病人及对照的髋关节组织样本中存在显著的差异表达，而位点rs3782499基因型的不同能显著影响DDH病人髋关节组织WIF1基因的表达，这些结果提示我们WIF1基因可能是DDH的一个致病基因，而位点rs3782499可能是其功能位点。本研究计划通过rs3782499位点的功能研究及WIF1基因在DDH发病中的作用研究明确rs3782499位点的功能及WIF1基因在DDH致病中的作用机理,为DDH的临床早期诊断和防治提供新思路。

发育性髋关节发育不良(DDH)是一种致病基因尚不明确的多基因病,之前研究报道了多个DDH易感基因，本课题组前期的全基因组关联研究(GWAS)明确了多个潜在的DDH易感基因，通过GWAS研究及后期II阶段验证，我们发现WIF1基因多态性位点rs3782499与DDH显著相关，同时，WIF1基因在DDH病人及对照的髋关节组织样本中存在显著的差异表达，而位点rs3782499基因型的不同能显著影响DDH病人髋关节组织WIF1基因的表达，这些结果提示我们WIF1基因可能是DDH的一个致病基因，而位点rs3782499可能是其功能位点。本研究通过rs3782499位点在DDH患者和对照中的研究明确了WIF1基因与DDH发生具有相关性，并进一步明确了DDH病损组织中WIF1基因的异常表达(已发表)。我们进一步通过结合前期DDH的全基因组关联研究(GWAS)和后续验证研究，探索了GDF5和DDH之间的遗传联系，并明确了GDF5基因在关节软骨分化发育及病损中的重要作用，并在此基础上进一步通过3D生物打印制作了一种负载GDF5纳米微球及骨髓间充质干细胞(BMSC)的支架，我们将此支架用于软骨修复的3D生物打印，为DDH病损软骨的早期修复提供了思路（已发表）。此外，我们通过对COL11A2基因SNP位点在DDH患者和对照中的研究明确了COL11A2基因与DDH发生具有相关性，通过体外实验进一步明确了COL11A2在成软骨中的作用（已发表），本研究从DDH的遗传学病因出发，初步建立DDH 患者的临床资料库与标本库，募集240名DDH散发研究病例及400例正常对照组研究对象，并尽量使每个标本的临床资料和联系信息齐全；建立了与临床资料一一对应的研究对象基因组DNA 库，研究对象或其监护人签署知情同意书后采集组织标本，提取基因组DNA。初步建立相应cDNA 文库，采集了DDH患者髋关节软骨，圆韧带及部分关节囊组织标本，提取总RNA，逆转录至cDNA。初步建立了DDH模型大鼠，为DDH的早期诊断、防治及病损软骨的早期修复提供了新的思路。