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运动相关基因单核苷酸多态性和基因表达的研究

李立青  
【摘要】: 本研究拟讨论运动相关基因的单核苷酸多态性和基因表达以及单核苷酸多态性与临床生化指标的关联性。 第一部分:高通量检测单核苷酸多态性方法的建立及运动相关基因的单核苷酸多态性 研究对象:856名省队以上运动员(男495名,女361名)和284名非运动员(男161名,女123名) 研究方法:利用标签微阵列和单碱基延伸的高通量检测方法,研究运动相关基因上的48个单核苷酸多态性位点的多态性及与生化指标的关系。仪器为Beckman的SNPstream基因分型系统。研究的基因及SNP位点为ACE(rs4362,rs4461142),CKMM(rs1133190,rs4884),ADRB2(rs1042718,rs1042713),ADRA2A(rs3750625,rs553668),GDF8(rs3791783),CNTF(rs2515362),HLA-A(rs3823342),PLCGl(rs206699),KCNA4(rs1323860),CASQ1(rs617698,rs3747621),CFTR(rs4148724),PPARGCIA(rs768695),AMPD1(rs2268701),ACTN3(rs540874,rs1791690),IL6(rs2069837),BDKRB2(rs2069578,rs4900313,rs4900315),IGF-1(rs972936,rs7956547),IGF-2(rs734351),UCP2(rs660339),LEPR(rs12037879,rs12029311),FABP2(rs4834771,rs11935130),LEP(rs12706832,rs11761556),NOS3(rs3918188,rs7830),RADI(rs37436),MYLK(rs820325,rs1350152),TNF(rs3093661),CNTFR(rs1571401,rs6476455),COLlA1(rs2586488,rs2696247)和VDR(rs4334089,rs7971418,rs4760648,2189480)。统计分析运动员及不同项群运动员与非运动员对照组之间基因多态性和等位基因分布是否存在统计学差异。将运动员按照基因型分成三组,统计分析不同SNP位点的多态性与生化指标是否存在相关性。 研究结果: 1.建立了高通量检测运动相关基因单核苷酸多态性的方法. 2.在全体运动员组和正常对照组之间:发现rs3750625、rs2515362、rs12029311和rs1042713共4个SNP位点基因型分布特征存在统计学差异。rs3750625、rs6476455、rs2515362和rs1042713共4个SNP位点的等位基因分布特征存在统计学差异。 3.不同项群运动员与正常对照组之间:①速度力量型和正常对照组之间rs972936、rs660339、rs1042718、rs11935130和rs12029311位点基因型分布特征有统计学差异,rs660339、rs11761556、rs768695、rs11935130和rs12037879位点等位基因分布特征有统计学差异;②耐力型和正常对照组之间rs7830、rs3750625、rs3823342、rs4760648、rs2515362和rs1042713位点基因型分布特征有统计学差,rs7830、rs972936、rs3750625、rs2515362、rs11935130和rs1042713位点等位基因分布特征有统计学差异;⑦表现难美型和正常对照组之间rs3750625、rs6476455、rs2515362和rs1042713位点基因型分布特征有统计学差异,rs3750625、rs6476455、rs2515362和rs1042713位点等位基因分布特征有统计学差异;④技能准确型和正常对照组之间rs540874、rs660339、rs4334089、rs1042718、rs4760648、rs2515362、rs11935130、rs1323860和rs12029311位点基因型分布特征有统计学差异,rs540874、rs1042718、rs4760648、rs2515362、rs2268701、rs11935130、rs1323860和rs12037879位点等位基因分布特征有统计学差异;⑤隔网对抗型和正常对照组之间rs12029311位点基因型分布特征有统计学差异,rs972936和rs12029311位点等位基因分布特征有统计学差异;⑥同场对抗型和正常对照组之间rs4461142、rs2069578和rs12029311位点基因型分布特征有统计学差异,rs6476455、rs2069578和rs12029311位点等位基因分布特征有统计学差异;⑦格斗对抗型和正常对照组之间rs3750625、rs2268701和rs1042713位点基因型分布特征有统计学差异,rs820325、rs972936、rs3750625、rs2268701和rs1042713位点等位基因分布特征有统计学差异;③综合型和正常对照组之间rs3750625、rs540874、rs4760648和rs2268701位点基因型分布特征有统计学差异,rs3750625、rs540874、rs4760648和rs1323860位点等位基因分布特征有统计学差异。 4.男运动员和女运动员之间,统计分析发现大部分生化指标均与性别相关,所以分别统计不同基因型男运动员和女运动员的生化指标与基因型的相关性。男、女运动员在相同SNP位点基因型和生化指标均有相关性的情况为:在rs3750625位点,三种基因型运动员的Ast、Tp、K、C02、Ca、Fe、Cr、UN和Alp有统计学差异;在rs4148724位点,三种基因型运动员的C02有统计学差异;在rs540874和rs4461142位点,三种基因型运动员的CK有统计学差异。 还有许多位点的基因型和一些生化数据有相关性,但在男运动员和女运动员中情况不同。 第二部分:高通量测定基因表达方法的建立及运动相关基因表达的检测 研究对象:182名省队以上运动员,其中92名男性,90名女性;21名20-30岁非运动员对照,10名男性,11名女性。 研究方法:实验采用Beckman的GeXp系统,多重RT-PCR和PCR反应后通过毛细管电泳分离扩增产物,得到每个样品的基因表达量。利用casecontrolstudies方法,检测分析了182名运动员和21名非运动员TGFB1、PLCC1、HP、HIF1A、CNTF、ADRB2、LEPR、UCP2、TNF、RAD1和IGF1及四个内参基因HD1、GAPDH、18s-rRNA和β-actin的基因表达。首先经过相关分析找到相关性好的内参基因,然后将所研究基因的表达量与内参基因表达量几何均数的比值作为统计量,分析运动相关基因的表达情况。 研究结果: 1.我们在体系中采用了HD1、GAPDH、18s-rRNA和β-actin四个管家基因,经过统计相关分析,发现HD1、GAPDH和18s-rRNA的相关性比较好,因此采用这三个基因作为内参。 2.对所有运动员和对照组的相对基因表达量的统计分析发现,TNF、CNTF、IGF1、TGFB1和HIF1A的表达量在两组间有统计学差异,运动员组高于对照组。 3.不同项群运动员与对照组基因相对表达量统计分析结果不同。表现难美型运动员和对照组基因相对表达量CNTF、IGF1、HIF1A和PLCG1有统计学差异。格斗对抗型运动员和对照组IGF1、HIF1A、PLCG1、RAD1和HP基因相对表达量有统计学差异。同场对抗型运动员和对照组HIF1A、LEPR、UCP2和HP基因相对表达量有统计学差异。技术准确型运动员和对照组TNF、TGFB1、LEPR、UCP2和HP的基因相对表达量有统计学差异。耐力型运动员和对照组TNF、CNTF、TGFB1、HIF1A、PLCG1和UCP2的基因相对表达量有统计学差异。综合型运动员和对照组CNTF、TGFB1、HIF1A、PLCG1和HP的基因相对表达量有统计学差异。


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