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第一部分 TRIB1和TRPS1多态性对广西京族和汉族人群血脂水平的影响背景:血脂代谢异常是代谢综合征的重要组成部分,也是动脉粥样硬化性心血管疾病（Atherosclerotic cardiovascular disease,ASCVD）发生和发展的重要危险因素。研究表明,血脂代谢异常如总胆固醇（Total cholesterol,TC）、低密度脂蛋白胆固醇（Low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C）、甘油三酯（Triglyceride,TG）和载脂蛋白（Apolipoprotein,Apo）B水平升高,和（或）高密度脂蛋白胆固醇（High-density lipoprotein cholesterol,HDL-C）和Apo A1水平降低与ASCVD的发生和发展密切相关。血脂异常是受环境因素、遗传因素以及它们相互作用影响的复杂疾病。有研究表明,同一个基因变异位点的基因型频率及与血脂参数的关系在不同种族和不同人群中可能有所不同。因此,了解特定人群的血脂水平,探讨某些遗传因素对血脂水平的影响并加以控制,对于预防和治疗该人群的心脑血管疾病具有重要意义。近年来,几项大规模的全基因组关联研究（Genome-wide association studies,GWASes）发现了一些新的可能与血脂水平相关的基因位点,包括毛球族假激酶1（Tribbles pseudokinase 1,TRIB1）和转录抑制因子GATA结合基因1（Transcriptional repressor GATA binding 1,TRPS1）等。后来在其他人群中的研究也表明TRIB1和TRPS1单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphisms,SNPs）与血脂水平有关,但在不同的研究人群中研究结果不一致。然而在中国西南部人群中TRIB1和TRPS1与血脂水平是否有关,且其相关性是否有民族及性别特异性等尚未清楚。目的:了解广西京族和当地汉族人群血脂水平分布情况及差异,探讨两民族人群TRIB1和TRPS1 SNPs和环境因素与血脂水平的关系。方法:在先前分层随机的标本库中,随机抽取京族居民1133例（男性554例和女性579例;实验组）和当地的汉族居民1144例（男性567例和女性577例;对照组）作为研究对象。用人类遗传学方法（对Y染色体和线粒体多样性的研究）对入选人群进行证实。先前的流行病学调查按国际标准方法进行,分层（年龄和性别）随机抽取祖宗三代均为京族和汉族的居民作研究对象。研究对象均为≥18岁的成人,对其进行问卷调查和体格检查。抽取空腹血,检测血清TC、TG、HDL-C、LDL-C、Apo A1和Apo B值。提取全血DNA,用聚合酶链式反应和限制性片段长度多态性（Polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP）等方法对TRIB1和TRPS1的6个SNPs（TRIB1rs2954029、TRIB1 rs2980880、TRIB1 rs10808546、TRPS1 rs231150、TRPS1rs2737229和TRPS1 rs10505248）进行基因分型。用Sanger测序对基因型分型结果进行验证。分析TRIB1和TRPS1 SNPs各基因型及等位基因在两个民族中的分布情况,在两民族中评估基因型、单倍型和环境因素与血脂水平的相关性。结果:广西京族人群和当地汉族人群血脂水平存在差异,京族人群的血清TC和TG水平明显高于汉族人群,而Apo A1和Apo A1/Apo B比值明显低于汉族（P<0.05）。5个SNPs（rs2954029、rs2980880、rs231150、rs2737229和rs10505248）的基因型和等位基因频率在京族和汉族两个民族间比较差异有统计学意义（P<0.05）。rs2954029和rs10808546基因型和等位基因频率在汉族男女性别间比较差异有统计学意义,rs231150和rs10505248基因型和等位基因频率在京族男女性别间比较差异也有统计学意义（P<0.05）。在汉族人群中,最小等位基因携带者与非携带者的TC（rs2954029、rs231150和rs2737229）,TG（rs2954029和rs10808546）、LDL-C（rs2954029）、HDL-C（rs2980880、rs10808546和rs231150）和Apo A1（rs2737229）水平比较差异有统计学意义;在京族人群中,最小等位基因携带者与非携带者的TC（rs2954029和rs2737229）、TG（rs10808546）、HDL-C（rs2954029、rs231150和rs10505248）和Apo A1（rs231150）水平比较差异有统计学意义（P<0.008,6个SNPs经Bonferroni校正）。在汉族男性中,最小等位基因携带者与非携带者的TC（rs231150）,HDL-C（rs2980880,rs10808546和rs231150）和Apo A1（rs2737229）水平比较差异有统计学意义;汉族女性中,最小等位基因携带者和非携带者的TG（rs2954029和rs10808546）,LDL-C（rs2954029）,Apo B（rs10808546）和Apo A1/Apo B（rs10808546）水平比较差异有统计学意义;在京族男性中,最小等位基因携带者和非携带者的TC（rs2954029和rs2737229）,LDLC（rs2954029）,HDL-C（rs231150和rs10505248）水平比较差异有统计学意义（P0.5）,T-T-C（按rs2954029、rs2980880和rs10808546顺序）单倍型是最常见的单倍型,T-T-C、A-C-C、T-T-T和A-T-C单倍型频率在两民族间分布比较差异有统计学意义（P<0.05）。在汉族人群中单倍型携带者与非携带者的血清TC（T-T-C和A-C-C）、TG（A-T-C）和HDL-C（T-T-T）水平比较差异有统计学意义;在京族人群中单倍型携带者与非携带者的血清TC（T-T-C和A-C-C）、TG（T-T-T）和HDL-C（T-T-C和A-T-C）水平比较差异有统计学意义（P<0.0125,4个单倍型经Bonferroni校正）。多重性回归分析结果发现,汉族和京族人群的血脂水平与性别、年龄、体重指数、腰围、吸烟、饮酒、血压和血糖等环境因素相关（P<0.05）。结论:广西京族和当地汉族人群血脂水平存在差异,汉族和京族的TRIB1和TRPS1 SNPs与血脂水平的关系可能具有民族/性别特异性。TRIB1 3个SNPs存在连锁不平衡,其组成的单倍型与血脂水平的关系有民族差异。另外,血脂水平与性别、年龄、体重指数、腰围、吸烟、饮酒、血压和血糖等环境因素也有关。两民族间血脂谱的差异可能部分归因于TRIB1和TRPS1遗传差异和环境的不同。第二部分TRIB1和TRPS1多态性、基因-基因和基因-环境交互作用对冠心病及缺血性脑卒中的影响背景:冠心病（Coronary heart disease,CHD）和缺血性脑卒中（Ischemic stroke,IS）仍然是世界范围内引起发病和死亡的主要因素,造成了严重的经济和社会负担。它们共同的病理生理基础是动脉粥样硬化,而血脂代谢异常是动脉粥样硬化的重要独立危险因素。CHD和IS均是受遗传、环境和遗传-环境交互作用等多因素影响的复杂疾病。以欧洲人群为研究对象的GWASes和随后在其他人群中的研究中均报道TRIB1和TRPS1多态性和血脂相关,在我们前面的研究中也发现,在广西京族和汉族人群中TRIB1和TRPS1多态性与血脂水平有关,然而关于TRIB1和TRPS1多态性与CHD和IS发病关系的研究较少。目的:探讨TRIB1和TRPS1 SNPs,基因-基因及基因-环境交互作用对广西汉族人群CHD及IS发病的影响。方法:在广西地区汉族人群中进行病例-对照研究,共收集1771例样本,其中正常对照组625例,CHD组553例,IS组593例。选择TRIB1和TRPS1各3个SNPs（TRIB1 rs2954029、TRIB1 rs2980880、TRIB1 rs10808546、TRPS1rs231150、TRPS1 rs2737229和TRPS1 rs10505248）作为研究位点。用PCR-RFLP方法进行基因分型,并对基因分型结果用Sanger直接测序法进行验证。对研究对象进行流行病学调查,并对血脂等相关生化指标进行检测。比较基因型和等位基因频率在病例组和对照组中分布的差异,分析基因型、单倍型、基因-基因及基因-环境交互作用对CHD和IS发病的影响。在对照组中分析基因型和血脂水平的相关性。结果:TRIB1 rs2954029和TRPS1 rs231150 SNPs在CHD组和对照组中基因型和等位基因频率分布比较差异有统计学意义;TRIB1 rs2954029和TRIB1rs2980880 SNPs在IS组和对照组中基因型和等位基因频率分布比较差异有统计学意义（P<0.05）。经Bonferroni校正后（6个SNPs,P<0.008被认为有统计学意义）,基因型对CHD发病有统计学意义的基因模型有:共显性模型（rs2954029,AA vs.TT,OR=1.80,95%CI=1.34-2.62,P=0.0024）;显性模型（rs2954029,TA/AA vs.TT,OR=1.52,95%CI=1.18-1.97,P=0.0011;rs231150,TA/AA vs.TT,OR=1.48,95%CI=1.14-1.92,P=0.0035）和加性模型（rs2954029,A vs.T,OR=1.36,95%CI=1.14-1.63,P0.8）,其组成的单倍型T-T-C（按rs2954029、rs2980880和rs10808546顺序）是最常见的单倍型。单倍型A-C-C增加CHD（OR=1.37,95%CI=1.11-1.70,P=0.0036）和IS（OR=1.31,95%CI=1.06-1.61,P=0.01）发病风险;单倍型A-T-C增加CHD发病风险（OR=1.63,95%CI=1.25-2.13,P60岁）交互作用增加CHD发病风险,而rs10808546CT/TT-饮酒交互作用则降低IS发病风险（P<0.0017,6个SNPs和5个环境因素经Bonferroni校正后）。TRIB1和TRPS1位点对CHD和IS发病的影响存在基因-基因的交互作用,rs2954029-rs231150对CHD和IS发病存在较强的交互作用,而rs2954029-rs231150-rs10808546和rs2954029-rs231150-rs10808546-rs2737229对CHD发病的影响存在较弱的交互作用;rs2954029-rs231150-rs10808546和rs2954029-rs231150-rs10808546-rs2980880对IS发病的影响存在较弱的交互作用（P<0.05）。在对照组中,基因型和血脂水平有关联,以下SNPs的最小等位基因携带者比非携带者有更高的TC（rs2954029和rs231150）,TG（rs2954029和rs10808546）,LDL-C（rs2954029）,HDL-C（rs2980880）和Apo A1（rs2737229）水平;而以下SNPs最小等位基因携带者比非携带者有更低的TC（rs2737229）和HDL-C（rs231150）水平（P60岁）交互作用增加CHD发病风险,而rs10808546CT/TT-饮酒交互作用则降低IS发病风险。TRIB1和TRPS1间的交互作用影响CHD和IS的发病风险。TRIB1和TRPS1 SNPs可能部分是通过影响血脂水平而影响CHD和IS发病风险。基因-基因和基因-环境的交互作用影响CHD和IS发病风险。第三部分 高脂血症DNA甲基化分子标志物的筛选背景:随着社会经济的发展和物质生活水平的提高,我国人群的血脂水平正在逐步升高,高脂血症的患病率也在不断增加。高脂血症是一种严重危害人类健康的脂质代谢异常疾病,是导致以动脉粥样硬化为病理生理基础的缺血性心脑血管疾病的主要危险因素,因此寻找防治高脂血症的分子标志物尤为重要。先前的研究发现血脂代谢相关基因启动子区甲基化可影响胰岛素调节、血清高密度脂蛋白水平和CHD的发病。另外,大量的研究表明DNA甲基化对许多重要生物学过程有调控作用,影响疾病的发生和发展。因此,从DNA甲基化角度研究高脂血症为我们提供了新的思路。目前,未见有从全基因组DNA甲基化水平对高脂血症进行研究报道。目的:应用850K芯片（Illumina Infinium Methylation EPIC Bead Chip）和Methyl Target检测技术,结合生物信息学分析,筛选与高脂血症相关的DNA甲基化分子标志物。方法:选择5例高脂血症患者作为病例组和5例健康人作为正常对照组。抽取空腹血,对血脂等相关生化指标进行检测。提取全血DNA,用850K芯片对高脂血症组与正常对照组的全基因组甲基化水平差异进行分析。用生物信息学方法分析数据,筛选高脂血症组与正常对照组DNA甲基化水平差异候选基因。扩大样本选取60例高脂血症患者样本和60例健康对照样本。用Methyl Target测序技术检测高脂血症组和正常对照组候选基因启动子区目的Cp G区域和Cp G位点甲基化水平。结果:通过850K芯片共筛选出1838个差异甲基化位点,对应921个基因（P<0.05,差异甲基化程度的绝对值大于0.1）。对差异甲基化基因进行基因本体论（Gene ontology,GO）富集分析,描述差异甲基化基因的功能,涉及有统计学意义的生物过程条目64个,细胞成分条目48个和分子功能条目13个。京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）富集分析涉及统计学意义显著的通路59个。筛选出6个与脂质代谢相关的差异甲基化候选基因:胰岛素受体（Insulin receptor,INSR）、血管生成素1（Angiopoietin 1,ANGPT1）、溶血磷脂酸受体1（Lysophosphatidic acid receptor 1,LPAR1）、膜相关鸟苷酸激酶反向2（Membrane-associated guanylate kinase inverted 2,MAGI2）、血小板源性生长因子C（Platelet-derived growth factor C,PDGFC）和磷脂酶D1（Phospholipase D1,PLD1）。进一步验证发现高脂血症组INSR、MAGI2和PDGFC基因启动子区Cp G区域和Cp G位点甲基化水平高于正常对照组,差异有统计学意义（P<0.05）。结论:通过850K芯片和Methyltarget检测技术,结合生物信息学分析,发现INSR、MAGI2和PDGFC基因启动子区Cp G区域和Cp G位点甲基化水平高于正常对照组,这三个基因可能是高脂血症DNA甲基化的分子标志物。