Ⅰ型成骨不全及骨质疏松症两个候选基因的遗传学研究

【摘要】：主要包括单基因疾病和复杂疾病的遗传性疾病是人类健康的严重威胁，并日益成为生物医学领域研究的焦点。成骨不全(osteogenesis imperfecta，OI)是一种典型的骨骼系统相关的单基因疾病，有七种类型，其中Ⅰ型(OI Ⅰ)是最主要的一种类型。许多研究表明，Ⅰ型成骨不全存在着种族、遗传以及分子异质性，白种人患者大多是由于COL1A1基因的突变所致，而非洲黑人患者则主要与COL1A2基因的突变有关，但至今在中国人群中还没有针对Ⅰ型成骨不全开展相关的分子遗传学的研究。骨质疏松症(Osteoporosis)是一种发病率高且危害严重的骨骼系统相关的复杂疾病，低骨密度(Bone mineral density，BMD)是其重要的风险因子。目前关于骨质疏松症相关的候选基因与骨密度的关系已有大量的研究，其结果大都存在不一致性。本论文的目的是：1)考查在中国人群中Ⅰ型成骨不全是否由COL1A1基因或COL1A2基因的突变所致；2)研究在中国人群中两个重要的骨质疏松症相关的候选基因(骨钙素基因和类胰岛素样生长因子Ⅰ基因)是否为骨密度变异的数量性状位点(quantitative trait loci，QTLs)。本研究在中国汉族人群中征集了8个Ⅰ型成骨不全家系(其中包括一个拥有132个成员、43个患者的大家系)和402个正常人群的核心家系(共1，263个个体，每一个家系至少含有一个20～45岁的女性子代)。1)通过在大的Ⅰ型成骨不全家系中对COL1A1基因和COL1A2基因进行连锁分析，当θ=0.001时，在COL1A1基因处检测到的LOD值为2.31，而在COL1A2基因处检测到的LOD值为-8.50。但随后在用变性高效液相色谱(DHPLC)分析和直接DNA测序的方法对该大家系先证者的COL1A1基因进行的突变扫描分析时，却 中文摘要 没有在COL IAI基因中检测到有致病突变。而且扩展到对另外七个I 型成骨不全家系先证者的COLIAI基因进行突变扫描分析时，同样没 有在COLIAI基因中检测到任何致病突变。2)通过应用数量传递不平 衡测验(QTDT)，在402个核心家系中同时检测骨钙素基因的Hindlll 多态性和胰岛素样生长因子工基因的CA重复多态性与腰椎和骸部骨 密度之间的连锁和关联，没有发现显著性的结果。本研究的结果提示: 1)在中国人群中，工型成骨不全的病因可能不是COLIAI基因或COLIAZ 基因的突变，其真正的分子遗传机理还有待于进一步的研究;2)不 支持骨钙素基因和胰岛素样生长因子工基因为中国绝经前妇女骨密 度变异的QTLs。