Hand2信使RNA上微小RNA-1结合位点的单核苷酸多态性在先天性心脏病发病机制中的作用

先天性心脏病(CHD)是最常见的出生缺陷。研究显示微小RNA-1(miR-1)及其靶基因Hand2均与CHD密切相关。我们假设Hand2的mRNA上miR-1结合位点存在单核苷酸多态性(SNP)，则该SNP可能影响miR-1对Hand2转录后水平的调节，导致CHD发生。目前国内外尚无直接证明该假设的研究。但法洛四联症患者右心室中Hand2的mRNA水平远高于正常人的现象支持该假设。本课题拟收集各类CHD患者标本，完成如下研究：①检测在患者基因组中是否存在该SNP；②检测在患者心肌组织中Hand2的表达是否与该SNP相关；③构建miR-1载体质粒，以及含有或不含有该SNP的miRNA表达报告质粒，在CHO细胞中利用双荧光素酶报告检测系统确定miR-1对Hand2表达的调节是否因该SNP发生改变。本研究将从表观遗传水平揭示非编码RNA在CHD发病机制中的作用，为CHD的一级预防提供新思路。

本研究入组1694例各种类型的先天性心脏病患儿，另外入组了366例心脏正常的儿童作为对照组。在先天性心脏病患者中Hand2基因mRNA的3’UTR上发现了9个突变位点。根据nm_021973编号为：1617G>A(rs79766724)、1727A>G、1800G>A、1877A>G(rs10024737)、1878T>A(rs145372456)、1982C>G、2099T>C、2246T>G(rs200359872)和2267T>A。其中1727A>G、1800G>A、1982C>G、2099T>C和2267T>A为首次报道。生物信息学分析显示：1800G>A和1617G>A分别位于miR-1和miR-133的结合位点上，1878T>A距离miR-1结合位点差一个碱基。因此，这三个突变位点最有可能影响Hand2表达。体外进行的双荧光素酶报告试验显示：1800G>A使miR-1对Hand2基因mRNA的表达抑制完全消失，1617G>A使miR-133对Hand2基因mRNA的表达抑制也完全消失，而1878T>A使miR-1对Hand2基因mRNA的表达抑制轻微减少。在临床表型上：1800G>A仅发生在一例肺动脉闭锁伴室间隔缺损的患儿，不存在于心脏正常的儿童；而1878T>A和1617G>A均同时存在于先天性心脏病和心脏正常的儿童，且外显率无统计学差异。综上所述，Hand2基因mRNA的3’UTR上的突变可以影响其与miR-1和miR-133的结合能力，从而起到调节Hand2表达水平的作用。我们推论，如果此机制发生在心脏发育的特定时空模式中，则可能促进某些类型的先天性心脏病发生。该假设尚需要进一步地研究验证。