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背景:血压(Blood pressure,BP)是人体的一项重要的判断心脏功能和外周血管阻力的指标,同时也是许多慢性疾病的预测指标,比如心脑血管疾病和糖尿病。收缩压(Systolic blood pressure,SBP)、舒张压(Diastolic blood pressure,DBP)、脉压(Pulse pressure,PP)和平均动脉压(Mean arterial pressure,MAP)都是临床上常用的监测血压的指标。血压水平同时受遗传因素和环境因素的影响。但是,国内有关血压的全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)的研究相对较少。所以,本研究主要探究遗传因素对SBP、DBP、PP和MAP影响,同时利用GWAS进一步寻找与各血压水平相关的遗传易感位点、基因和生物通路。方法:我们从青岛市双生子登记系统募集了380对符合研究条件的双生子,所有的研究对象签署了知情同意书。采用调查问卷的方法调查相关信息并进行血压测量。通过性别、ABO血型及微卫星DNA基因扫描与分型技术,逐步对双生子的卵型进行鉴定。使用Mx软件包构建结构方程模型,调整年龄、性别和体质指数(Body mass index,BMI)因素,根据最佳拟合模型的结果估计SBP、DBP、PP和MAP的遗传度(h2)。利用Infinium Omni2.5Exome-8v1.2芯片平台(Illumina公司)对全基因组SNPs进行基因分型。使用IMPUTE2软件对未被分型的SNPs进行插补。基因分型和插补的过程中,我们均采用严格的质量控制标准对SNPs数据进行筛检。在GWAS中,使用GEMMA(Genome-wide Efficient Mixed Model Association)软件进行以SNPs为基础的分析,来寻找与SBP、DBP、PP和MAP相关的SNPs位点;使用VEGAS2(Versatile Gene-based Association Study-2)工具进行以基因为基础的分析;使用PASCAL(Pathway enrichment analysis)软件进行以通路为基础的分析。在进行以SNPs为基础的分析时,采用分位数图(Quantile-quantile plots,Q-Q plots)来探究人群是否存在分层现象,利用曼哈顿图(Manhattan plots)来显示有意义的SNPs位点。结果:本研究共纳入380对双生子,包含243对同卵双生子和137对异卵双生子,利用380对双生子的数据进行遗传度分析,利用137对异卵双生子进行GWAS分析。研究对象的平均年龄为51.52±7.62岁。SBP、DBP、PP和MAP的平均值±标准差分别为130.76±20.09 mm Hg、83.06±10.88 mm Hg、47.70±14.66mm Hg和98.96±12.87 mm Hg。SBP、DBP、PP和MAP的同卵双生子的组内相关系数分别为0.53、0.50、0.47和0.53,相应的异卵双生子的组内相关系数分别0.30、0.28、0.29和0.27,同卵双生子的组内相关系数均小于2倍的异卵双生子的组内相关系数,选择ACE模型。然后根据似然比卡方检验,最简原则和最小信息准则确定SBP、DBP、PP和MAP最合适的嵌套模型均为AE模型,SBP、DBP、PP和MAP的遗传度分别为53.70%、50.10%、48.10%和53.30%。本研究共纳入1,364,336个合格的SNPs位点用于GWAS分析。在以SNPs位点为基础的研究中,SBP、DBP、PP和MAP的Q-Q图均表明不存在人群分层现象。曼哈顿图显示,四个性状中,虽然没有任何SNPs位点超过显著性水平(P<5×10-8),但是分别有3、4、14和9个SNPs位点超过有建议意义关联水平(P<1×10-5)。与SBP、DBP、PP和MAP关联性最强的SNPs位点分别为位于1号染色体的rs34710727、13号染色体的rs78992800、5号染色体的rs72815554和5号染色体的rs1560125。插补后的曼哈顿图依然未发现任何超过显著性水平的SNPs位点,但是SBP、DBP、PP和MAP分别有46,37,91和61个SNPs位点超过有建议意义关联水平。在以基因为基础的分析中,虽然没有任何基因超过显著性水平,但是与SBP、DBP、PP和MAP名义上相关(P<0.05)的基因数分别为1083,1131,1104和1122。进一步比较分析,发现了53个与SBP、DBP、PP和MAP共同相关的基因,包括THRB、PSMB3、OR8D1等。在以通路为基础的分析中,发现与SBP、DBP、PP和MAP相关的通路数量分别为672,706,701和596,包含EGFR-SMRTE-PATHWAY,DILATEDCARDIOMYOPATHY,GAB1-SIGNALOSOME等。结论:该研究表明,青岛市双生子的SBP、DBP、PP和MAP均呈中等水平遗传。同时本研究发现了rs34710727、rs78992800、rs72815554和rs1560125等一些与SBP、DBP、PP和MAP有关的SNPs位点;THRB、FMO9P、ZNF576和LINC00346等一些与SBP、DBP、PP和MAP有关的基因以及EGFR-SMRTE-PATHWAY,DILATEDCARDIOMYOPATHY和GAB1-SIGNALOSOME等相关的通路,为今后血压的分子生物学研究提供了相关线索。发现的生物学标志物可作为后续重复和验证的参考或者临床诊断与治疗靶点等。