磷脂酶A2基因家族DNA甲基化与精神分裂症关系的表观遗传流行病学研究

本研究采用焦磷酸测序技术，分别以无血缘关系的散发精神分裂症患者及健康对照组成的病例对照样本和精神分裂症患者及其健康父母组成的核心家系为研究对象，先利用部分试验样本筛查PLA2基因家族基因启动子区域DNA甲基化状态；选择存在DNA甲基化的位点或区域，对病例对照样本进行检测，比较分析患者与健康对照间PLA2基因家族基因启动子区域DNA甲基化的差异，同时分别构建精神分裂症患者和健康人PLA2基因家族基因启动子区域DNA甲基化图谱；再利用核心家系样本对存在DNA甲基化差异的位点或区域进行验证，并进一步分析精神分裂症患者亲代和子代间表观遗传学差异；通过探讨PLA2基因家族基因DNA甲基化的改变，揭示表观遗传学在精神分裂症发病机制中的重要作用，综合PLA2基因多态性及酶的活性等前期研究结果，阐明PLA2与精神分裂症的关系，为在基因水平上探讨精神分裂症的病因、精神分裂症的病理生理过程奠定基础。

研究背景：精神分裂症是一种病因尚未完全阐明的严重精神疾病，其遗传模式不符合经典的孟德尔遗传定律，属多基因共同作用的人类复杂疾病。近年来随着表观遗传学研究的深入，表观遗传学与精分症的关系受到研究者们的广泛关注，越来越多的研究证据表明精神分裂症发生中表观遗传学机制起到了重要作用。本课题组前期研究发现精神分裂症患者血清中磷脂酶A2活性较正常人升高，但在其调控的基因上未发现可稳定重复的与精分症相关的特异性突变位点，推想可能存在PLA2 基因家族表观修饰作用。.目的：研究PLA2家族基因表观遗传机制与精神分裂症是否相关联，探讨精神分裂症与PLA2基因家族启动子区域甲基化的关系，阐释表观遗传学在精神分裂症发病机制中的重要作用。.方法：本研究采用亚硫酸盐修饰后直接测序技术，分别对无血缘关系的散发精神分裂症患者及健康对照组成的病例对照样本为研究对象，先利用小样本预试验筛查PLA2基因家族基因启动子区域DNA甲基化状态，绘制PLA2基因家族基因启动子区域DNA甲基化位点分布图；选择存在DNA甲基化的位点和区域，扩大样本进行验证检测，比较分析患者和健康对照间PLA2基因家族基因启动子区域DNA甲基化的差异。.结果：生物信息学研究发现PLA2G4A、PLA2G4B、PLA2G4D、PLA2G4E的启动子区域不存在CpG岛，PLA2G4C，PLA2G4F、PLA2R1、PLA2G6和PLA2G12A的启动子区域存在CpG岛；PLA2G4B、PLA2G4D、PLA2G4E、PLA2G4F和PLA2R1等基因启动子区域未发现阳性DNA甲基化位点（P>0.05）；PLA2G4C和PLA2G12A基因启动子区域存在与精神分裂症相关的甲基化位点（-13 site 和4 site）（P<0.05）。补充研究发现，PLA2G12A基因上的rs3087494的基因多态性与精神分裂症密切相关（P＜0.001）。.结论：本研究发现PLA2家族基因中PLA2G4C和PLA2G12A基因启动子区域存在与精分症相关联的DNA甲基化位点，提示PLA2相关基因的表观遗传学机制在精神分裂症发病中起着重要作用，综合本课题组前期PLA2与精分症的研究结果，有理由认为PLA2与精神分裂症的发生有关，研究结果对于精神分裂症的病因学研究和寻找精神分裂症的生物标志具有重要价值。