唐賽賽,孫秀梅,王海鳳,許夢(mèng)婷,林 浩,李文勇
(1.山東中醫(yī)藥高等??茖W(xué)校,山東 煙臺(tái) 264199;2.濱州醫(yī)學(xué)院煙臺(tái)附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,山東 煙臺(tái) 264100;3.濱州醫(yī)學(xué)院煙臺(tái)附屬醫(yī)院腫瘤科,山東 煙臺(tái) 264100)
心肌梗死(myocardial infarct,MI)發(fā)病率逐年升高,且呈年輕化趨勢(shì)。近年來(lái),一些個(gè)體中已有明顯的家族遺傳表現(xiàn),提示遺傳因素在誘發(fā)MI過(guò)程發(fā)揮重要作用,而基因多態(tài)性是決定這種遺傳性的重要因素。因此,進(jìn)行單核苷酸多態(tài)性(SNP)對(duì)比研究,可確定SNP位點(diǎn)與疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系[1-2]。位于X染色體q27.1的小腦變性相關(guān)蛋白1反義轉(zhuǎn)錄物(CDR1as)也叫LINC00632。其作為miRNA-7海綿,通過(guò)抑制miRNA-7a活性而上調(diào)其靶基因聚ADP核糖聚合酶(PARP)和特異性蛋白1(SP1)[3]的表達(dá),促進(jìn)MI進(jìn)程[4]。Shao等[5]研究發(fā)現(xiàn)CDR1as在糖尿病心肌病中促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡;Zhang等[6]研究發(fā)現(xiàn)MI患者外周血CDR1as表達(dá)水平明顯升高,這均提示CDR1as可作為心臟損傷輔助診斷的依據(jù)。因此,本研究對(duì)CDR1as基因中國(guó)漢族人群最小等位基因頻率(MAF)>20%的SNPs位點(diǎn)(rs12688274、rs5907638、rs76284232)進(jìn)行分型,篩選出影響MI發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的SNPs位點(diǎn),現(xiàn)報(bào)道如下。
①獲取基因在染色體上的位置信息。打開(kāi)http://grch37.ensembl.org/Homo_sapiens/Info/Index,輸入基因 LINC00632,點(diǎn)擊“Go”進(jìn)入LINC00632基因信息界面,出現(xiàn)染色體上的位置為X:139,791,932-139,854,844。②VCF to PED Converter界面操作步驟。點(diǎn)擊“Tools”按鈕找到左側(cè)“VCF to PED Converter”打開(kāi)并點(diǎn)擊“VCF to PED Converter”將CDR1as在染色體上的位置信息和Choose data collections or provide your own file URLs選擇Phase 3。Select one or more phase 3 populations選擇中國(guó)漢族北京人群(CHB),Base format選擇Numbers。勾選biallelic only,其他參數(shù)默認(rèn),點(diǎn)擊run,如圖1所示。③等待刷新完畢,顯示done,點(diǎn)擊查看結(jié)果。下載ped和info文件,info文件存儲(chǔ)SNP的編號(hào)、位置信息,ped下載后將該文件解壓縮后與info文件放在同目錄下。④在Haploview里,默認(rèn)第一種輸入格式linkage format,Data File點(diǎn)擊Browser選擇之前保存的ped文件,info文件自動(dòng)識(shí)別(也可“Browser”手動(dòng)選擇info文件,其他參數(shù)不變,點(diǎn)擊“OK”導(dǎo)入數(shù)據(jù))。進(jìn)入check marker界面,將根據(jù)哈代-溫伯格平衡定律的cut off值設(shè)為0.05,MAF設(shè)為0.2。其他參數(shù)默認(rèn),點(diǎn)擊“rescore markers”自動(dòng)篩選符合條件的SNP,在表格區(qū)域顯示在check markers篩選的SNPs。設(shè)置篩選條件,默認(rèn)r2閾值為0.8,r2>0.8說(shuō)明兩個(gè)位點(diǎn)高度連鎖,其他參數(shù)可不調(diào)整。確認(rèn)參數(shù)后,點(diǎn)擊run tagger,彈出篩選結(jié)果,得到15組(其中10個(gè)沒(méi)有和其他SNPs高度連鎖)。最后,根據(jù)位點(diǎn)在基因上的位置和MAF大于20%選出合適的位點(diǎn)進(jìn)行分析。
圖1
2.1 CDR1as染色體位置在千人基因組中查找到CDR1as在染色體的位置為X: 139,791,932-139,854,844,用于VCF to PED Converter。
2.2 CDR1as中其他高度連鎖的染色體位置編號(hào)通過(guò)Haploview軟件得到CDR1as中其他高度連鎖的染色體位置編號(hào),見(jiàn)表1。
表1 CDR1as中其他高度連鎖的染色體位置編號(hào)(MAF>20%)
2.3 CDR1as中沒(méi)有高度連鎖的染色體位置CDR1as中其他沒(méi)有捕獲的染色體位置為X:139796996,X:139854816,X:139812042,X:139826741,X:139853006,X:139797629,X:139793630,X:139803812,X:139845866,X:139844407。
2.4 CDR1as的基因多態(tài)性結(jié)合NCBI上SNP位點(diǎn)在染色體的位置,挑選位于外顯子區(qū)域并且有轉(zhuǎn)錄本的SNPs,見(jiàn)表2。
表2 CDR1as的基因多態(tài)性
MI常見(jiàn)以冠狀動(dòng)脈粥樣硬化為基礎(chǔ)疾病的患者,在各種因素誘導(dǎo)下冠狀動(dòng)脈斑塊破裂,心肌進(jìn)而急性缺血、缺氧,持續(xù)一段時(shí)間后引起心肌缺血性壞死。MI主要癥狀為持久且嚴(yán)重的心絞痛,常伴心律失常、低血壓、心力衰竭甚至休克,好發(fā)于老年人群。隨著人口老齡化加劇,MI發(fā)病率呈上升趨勢(shì)且逐漸年輕化,嚴(yán)重威脅生命安全,因此盡早識(shí)別、診斷對(duì)保護(hù)心肌正常細(xì)胞及改善患者預(yù)后十分關(guān)鍵。MI病因和發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,其危險(xiǎn)因素包括遺傳、抽煙、喝酒、年齡、性別等[7]。目前認(rèn)為MI是多基因參與、遺傳和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,遺傳因素不僅與MI發(fā)病相關(guān),還影響MI進(jìn)展與預(yù)后情況。遺傳變異的主要物質(zhì)就是基因,基因在結(jié)構(gòu)上分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分。真核生物的編碼區(qū)是不連續(xù)的,分為外顯子和內(nèi)含子,轉(zhuǎn)錄過(guò)程中會(huì)修剪內(nèi)含子,拼合外顯子形成轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。外顯子區(qū)域占整個(gè)人類基因組1%左右,卻包含85%左右的已知疾病的變異基因。相比全基因組測(cè)序,外顯子測(cè)序成本低,且可檢測(cè)到全基因組測(cè)序無(wú)法鑒定的SNP位點(diǎn)。最常見(jiàn)的遺傳變異是SNP,當(dāng)排除其他混雜因素時(shí),一個(gè)遺傳標(biāo)記在病例組中出現(xiàn)的頻率明顯高于正常對(duì)照組,說(shuō)明其與該疾病具有關(guān)聯(lián)性。
1976年,環(huán)狀RNA(circRNA)首次從RNA病毒中被檢測(cè)出來(lái)[8],被認(rèn)為是線性RNA剪接錯(cuò)誤的產(chǎn)物[9]。但近年來(lái),高通量測(cè)序技術(shù)被廣泛應(yīng)用,研究發(fā)現(xiàn)很多人類疾病的發(fā)生發(fā)展與circRNA有關(guān),circRNAs在心血管疾病發(fā)生和發(fā)展中的分子機(jī)制被探討和驗(yàn)證[10-13],如circRNAs分子在人類、老鼠心臟內(nèi)廣泛表達(dá),并可作為微型核糖核酸或相關(guān)蛋白的海綿分子,參與心血管疾病的調(diào)節(jié)過(guò)程[14]。且circRNA與線性RNA不同,其不具有5'端帽子和3'端尾結(jié)構(gòu),呈共價(jià)閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu),不易受RNA外切酶降解,因此可在組織或體液中穩(wěn)定存在。這提示circRNA具有成為心血管疾病的分子診斷標(biāo)志物的潛力[15-16]。也有研究表明circRNA基因的多態(tài)性可影響自身的空間結(jié)構(gòu),改變circRNA的表達(dá)及其調(diào)控的信號(hào)通路,進(jìn)而影響個(gè)體對(duì)心肌梗死的易感性[17]。Geng等[4]研究發(fā)現(xiàn)circRNA中的CDR1as參與MI的過(guò)程,發(fā)揮針對(duì)miR-7的“分子海綿”生物功能,與miR-7結(jié)合后miR-7活性受到負(fù)向調(diào)控,使miR-7對(duì)miR-7靶基因PARP和SP1的抑制作用下降,從而上調(diào)靶基因表達(dá)促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡。MI發(fā)生后會(huì)引起心肌細(xì)胞凋亡、纖維化重塑等變化,嚴(yán)重影響心臟功能[18]。所以適當(dāng)減少心肌細(xì)胞凋亡對(duì)治療MI非常重要。
綜述所述,針對(duì)MI的研究中CDR1as可能作為一個(gè)新型潛在靶點(diǎn),本文在CDR1as眾多個(gè)SNPs位點(diǎn)篩選出位于外顯子區(qū)域且有轉(zhuǎn)錄本的3個(gè)檢測(cè)位點(diǎn)分別為rs12688274、rs5907638、rs76284232,證明通過(guò)PubMed、千人基因組計(jì)劃和Haploview聯(lián)用可實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽SNPs篩選,值得進(jìn)一步探索。這可能為后續(xù)研究CDR1as與MI的相關(guān)性節(jié)省大量人力物力,也可能為其他基因篩選SNP提供新的方法。