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四川彝族、新疆维族HLA-B基因多态性分析及其应用研究

许铭炎  
【摘要】:HLA是迄今所知最为复杂的遗传多态性系统,是调控人体特异性免疫应答和决定疾病易感性个体差异的主要基因系统。对其基因多态性的分析广泛应用于法医学、民族起源分析以及疾病相关性的研究。有关四川彝族和新疆维族的HLA-B基因DNA多态性资料尚未报道,同时,两个民族的所在地是我国的HIV感染的高发地区,也是我国未来艾滋病疫苗临床实验的侯选基地。因此本研究通过对四川彝族和新疆维族人群中HLA-B基因的多态性分布进行分析,将为法医学应用及族源分析提供群体遗传学资料。通过探讨HLA-B与HIV感染的关联,将为深入研究HIV感染的发病机制及艾滋病疫苗评价打下理论基础,也为HIV传播动力学数学模型的建立提供基本数据。 本文首先建立PCR-SSP和SBT HLA-B基因分型的方法;然后对四川彝族和新疆维族两个人群的无关健康个体及HIV-1感染个体进行HLA-B基因多态性研究,把健康个体的群体遗传学资料应用于法医学及族源分析;接着通过调查HLA-B等位基因在四川彝族、新疆维吾尔族正常人群和感染人群的分布差异,探讨与HIV感染关联的抗性和/或易感基因;最后通过一例HIV感染的长期不进展者(LTG0218)的HLA遗传背景及其限制性的CTL抗原表位的分析,探讨HLA对HIV感染后疾病进程的影响。 通过设计合成52条序列特异性分型引物和1对内对照引物,组合成42个分型PCR反应,建立了PCR-SSP基因分型方法;SBT分型方法则通过扩增出含有第二外显子、第二内含子及第三外显子的HLA-B基因片段,用测序引物分别测定第二、三外显子的基因序列,与HLA数据库比较,得到分型结果。上述两种方法互相结合可以实现快速准确的DNA分型。 汕头大学医学院博士论文 在106位四川彝族正常人中检出20个等位基因,其中高频率的等位基因为 B*40(0.2028)、B*15(0.1604)、B*51(0.1274),低频率的等位基因为B*47 弋0 .0 1 89)、B*27(0.0142)、B*44(0.0142)、B*18(0.0094)和B*78(0.0047)。在 110位新疆维族正常人群中检出27个等位基因,其中高频率的等位基因为B*35 抓0 1136)和B*51( 0.1136),低频率的等位基因为B*41(0.0045)、B*56(0.0045) 和B*78(0.0091)。上述基因型分布均符合Hardy一weinberg平衡。经计算,四 川彝族群体HLA一B基因座杂合度(H)、个体识别率(DP)和非父排除率(EP)分别为 0.8977、0.9661和0.8009;维族群体H、DP和EP分别为0.9372、0.9857和0.8732。 因此HLA一B位点属于高分辨率遗传标记,在法医个体识别和亲权鉴定具有重要的 应用价值。 与世界各地主要人种的比较,四川彝族和新疆维族都检出了B*46和B*5401 等“亚洲蒙古人,,起源的HLA基因。彝族的基因频率分布介于南北汉族之间,而 “高加索人”起源的B*08、B*35、B*50等HLA基因在新疆维族的分布频率高 于国内其它民族,与高加索人种的数值相当,提示维族人群有高加索人血缘。收 集国内几个主要民族的HLA一B基因频率进行聚类分析和主成分分析。从聚类树 型结构图可知,四川彝族的HLA一B遗传特征表现为源于北方,这与彝族在民族 学上被认为源于西北古羌人吻合;新疆维族与北方人群聚类,这与位于西北的地 理特征吻合,进一步提示维族虽有高加索人血统,但根仍是中国人。主成分分析 发现,彝族处于汉藏语系群体之中,与藏族群体关系密切,而维族远离汉藏群体。 这与两个民族的不同语言特征吻合,彝族的语言属于汉藏语系,维族的语言属于 突厥语系。 通过病例一对照研究,B*46基因在彝族群体HIV感染组的基因频率显著性高于 正常对照组(P== 0.02,OR=3.32,95%Cl=1.13一9.78),提示B*46可能与四川彝族 群体HIV-1感染的遗传易感性有关。在新疆维族HIV感染组B*38和B*4901的基因 频率显著性t匕正常对照组高(B*38:P=0.04,OR=3.12l,95%Cl=1.01一9.64; B*4901:P=0.03,OR=3.06l,95%Cl=1.16一8.10),提示B*38和B*4901可能与新疆 维吾尔族群体HW感染的遗传易感性有关。而B*07和B*40在新疆维族正常对照组 的基因频率分布显著性高于HPV.1感染组(B*07:P=0.05,OR二0.35l, Cl=0.12一0.99;B*40:P=0.02,OR=0.39l,95%Cl=0.07一0.92)。提示B*07和B*40 汕头大学医学院博士论文 可能为新疆维吾尔族群体Hl、1-1感染的抗性基因。另外,在这两个民族均未检测 到与HW感染关联的HLA一B与A、Cw连锁的单体型和HLA一B超型。通过对长期不 进展者LTG0218进行HLA基因分型,发现该个体有两个HLA抗性基因A*02和 B*27,其限制性CTL表位主要位于LTGOZ18的HIV-1病毒结构保守、功能重要的 Gag区和pol区,提示A*02和B*27可能对延缓LTG02 18进展为AIDS有作用。 总之,我们首次对彝族、维族群体HLA 与HW/A IDS的关联 进行研究,首次探讨HLA及其限制性CTL 染长期不进展者疾病进 程的影响。这对我国艾滋病的免疫遗传学研究是一个促进和提高。在此基础上建 立的HIV传播动力学数学模型将为我国的艾滋病流行趋势预测和防治策略指定 提供理论指导。另外,本研究中有关彝族、维吾尔族正常人群HLA一B基因多态 性的分析还为中国人群基因多态性数据库积累了基础资料。


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