维吾尔族早发冠心病家系致病相关基因的鉴定及其功能研究

Coronary heart disease (CHD) is a multifactorial disease and its pathogenesis has not been fully elucidated up to date, but genetic factors play an important role in its pathogenesis. Although the number of susceptibility genes of coronary heart disease have been found, It is difficult to repeat and validated in different ethnicity. In previous studies, we collected a Uighur CHD pedigrees, which includes 12 CHD patient. We did not find genetic polymorphisms of some previous reported susceptibility genes of CHD. Terefore, we have reason to believe that there were some new genes related to CHD in this family. In the present study, we use next-generation sequencing technology combined with bioinformatics means to identify the related genes of coronary heart disease in the family, and using the cell biology, molecular biology and gene knockout / knockin animal models to study the biology function of related genes. On this basis, we use RNA interference echnology to silence the target gene and DNA microarray technology to detect changes in gene expression profiles of target gene silencing cells to identify the target gene genetic changes`and to reveal the target genes in the genetic and molecular level in the Uighur CHD family. From the present study, we can provide a theoretical basis and experimental basis for the pathogenesis of coronary heart disease and clinical intervention.

冠心病是一种多因素疾病，其发病机制尚未完全阐明，但遗传基因在其发病机 制中具有重要的作用。尽管目前已经发现多个冠心病的易感基因，但在不同民族中难以得到 重复和验证。我们在前期的研究中收集了一个完整的维吾尔族早发冠心病家系，在该家系中的12例冠心病患者中均未发现已经报道的冠心病易感基因的变异。因此我们有理由认为在该家系中存在新的冠心病致病相关基因。本研究拟在该家系中利用二代测序技术结合生物信息学手段鉴定冠心病致病相关基因，并利用细胞生物学、分子生物学及基因敲除/敲入动物模型手段研究相关基因的生物学功能。在此基础上再利用RNA 干涉技术沉默目的基因，利用DNA 微阵列技术检测目的基因沉默后细胞中基因表达谱的变化，找出与目的基因相关的基因调控网络，从基因和分子水平揭示遗传基因在维吾尔族早发冠心病发生中的作用及其分子机制，以期为冠心病的发病机制及临床干预提供理论依据及实验依据。

在前期已收集的完整的早发冠心病家系中通过二代测序的方法，进行遗传变异的检测，最后鉴定出两个功能变异，分别位于RECQL5和CYP17A1基因。我们发现RECQL5基因新的基因变异，导致了RECQL5基因在转录过程中发生剪切，致使翻译的蛋白结构发生改变，从而影响其功能。同时在该家系中发现了另一个新的突变位点，该位点的突变导致终止密码子提前出现，使后续的翻译不能进行，从而形成了结构不完整的CYP17A1蛋白。随之，我们采用分子生物学手段及基因敲除小鼠模型研究该基因变异的功能变化，研究发现基因突变的小鼠和正常小鼠比较，血清性激素水平明显下降，性器官的发育明显不良，但血压、血糖水平明显升高。提示该基因的突变明显增加冠心病的易感因素，为该家系中冠心病早发的易感基因。通过该研究发表SCI论文5篇，培养硕士研究生3名，圆满完成课题任务。