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背景:
目前全球至少20亿人口感染了或感染过HBV,其中慢性HBV感染者约为3.5亿。个体在HBV感染后临床表型复杂多样,可表现为急性肝炎、自限性HBV感染、慢性感染。一定程度上,预后差异受到宿主遗传因素影响,其中单核苷酸多态性(SNP)是其重要的物质基础。肝细胞分泌通路上的Furin酶,参与HBeAg形成,其相应基因fur的启动区存在SNPs。它们可能通过影响Furin酶活性影响HBeAg分泌,并最终影响HBV感染转归。fur基因有三个启动子:P1,P-1A,P1B,在肝细胞中,P1启动子对基因转录起主要作用。前期研究显示:fur P1启动区SNP-229C/T的T等位基因和TT基因型与HBV持续感染有关,进一步研究显示-229TT具较高转录活性,与Nrf2较高结合能力相关,支持Furin酶在HBV感染发生发展中起重要作用,值得进一步研究。
目的:
1.调查南中国健康人fur基因P1启动区-2300bp-+1bp区域SNPs的分布状况,分析各SNP的等位基因、基因型和单体型分布频率,明确有无新的SNP出现。
2.根据SNPs相关结果,进一步分析不同单体型的转录诱导活性在不同条件下的差异,明确SNPs对fur基因表达水平的影响,为阐明Furin在HBV感染发生发展中的作用,以及Furin作为治疗新靶点等深入研究提供理论基础。
材料和方法:
1.通过GeneBank、dbSNP获得fur P1启动区序列及SNPs信息,收集48例健康人(无HBV感染者)全血样本,提取全基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物经纯化后直接测序,分析SNPs基因型和频率,寻找新的SNP位点,并构建该区段不同单体型。
2.选取单体型为-2224G1876G229C,-2224G1876T229T样本,PCR扩增纯化2300bp片段克隆到pGL3-basic载体,构建pFur1876G,pFur1876T,pFur-hap-CGC,pFur-hap-GTT,定点突变构建pFur-hap-GGT,pFur-hap-GTC,测序法验证重组体序列的正确性。所构建载体转染至HepG2细胞比较转录活性差异,转染pFur-hapGGC,pFur-hap-GTT至HepG2、LO2、LOVO不同细胞比较转录活性差异是否类似。
3.利用生物信息学网站对P1启动子区-1876G/T位点进行预测分析潜在结合的转录因子,构建相应过表达、RNA干扰真核表达载体,与pFur-hap-GGC,pFur-hap-GTT共转染HepG2细胞,比较对二者转录活性影响差异,转录因子表达情况由定量PCR测定。
4.在HepG2细胞通过TGFβ1、缺氧、H2O2诱导pFur-hap-GGC,pFur-hap-GTT,比较对二者诱导差异。
结果:
1.在fur基因P1启动区2300bp的范围内已登记了16个SNPs。在南中国48例健康人中,P1启动区2300bp范围内主要有三个SNP位点,即-229 C/T、-1876G/T、-2224G/A,均符合Hardy-Weinberg分布,其中-2224G/A在dbSNP尚未见报道。通过HaploView分析,主要单体型为hap-GTT,hap-GGC。
2.成功构建不同片段/单体型报告基因。双荧光报告系统分析表明,在HepG2细胞中,对比pFur1876G,pFur1876T荧光对比值为2.45倍,对比pFur-hap-GGT,pFur-hap-GTC荧光对比值为2.15倍,对比pFur-hap-GTT,pFur-hap-GGC的荧光相对比值在HepG2,LO2,LOVO细胞中分别为约2.00倍,1.29倍,1.57倍。
3.生物信息学显示-1876GG较-1876TT有较强的HNF3β结合能力,并成功构建HNF3β、Nrf2高表达/RNA干扰真核表达载体,共转染试验显示HNF3β、Nrf2对pFur-hap-GTT,pFur-hap-GGC转录活性影响有差异。
4.TGFβ1、缺氧、H2O2对 pFur-hap-GTT,pFur-hap-GGC均可诱导,但pFur-hap-GTT表现出较强可诱导性。
结论:
1.南中国人群fur基因P1启动区上游2300bp主要有3个SNPs。
2.-1876G/T与-229C/T呈完全连锁关系,但影响fur基因P1启动区转录活性机制有差异。
3.fur基因P1启动区不同单体型在不同疾病状态下均可能被诱导为高表达单体型,推测Furin酶能在更多疾病的发生发展中发挥作用,值得进一步关注。