端粒(Telomere)是特异结合蛋白与真核细胞染色体末端的TTAGGG六个碱基重复序列的复合体,在维持染色体的完整性和基因组稳定性方面具有极其重要的作用。随着细胞分裂,端粒进行性缩短,端粒长度可以反映机体在细胞水平的衰老程度,目前许多研究证实成人端粒长度可以作为年龄相关疾病的风险标志物。虽然组织来源的细胞能够为研究端粒长度与疾病关系提供更直接的证据,但由于不同组织间端粒长度存在高度的相关性,外周血样本产生DNA质量高且更加容易获取,因此目前外周血被广泛用于端粒长度的研究中。流行病学研究发现成人的端粒长度主要受到环境因素和遗传因素的共同影响,端粒长度取决于出生时端粒长度及出生后氧化应激程度。不同个体出生时端粒长度有明显差异,且研究发现生命早期端粒长度比生命后期端粒长度能够更好地预测寿命并且能对个体产生终身的影响,其影响程度超过生命后期的其他风险暴露,因此研究新生儿端粒长度具有重要的意义。但目前新生儿端粒长度的研究样本量较小,影响因素不确切,研究结果也不一致。另外研究证实新生儿端粒长度与遗传因素相关,但目前国内外仅有研究成人端粒长度的遗传变异,新生儿端粒长度与遗传变异的研究尚未见报道。因此,本研究在第一部分主要探索环境因素对新生儿端粒长度的影响;第二部分主要研究遗传因素对新生儿端粒长度的影响。第一部分:环境因素对新生儿端粒长度的影响流行病学研究已经对新生儿端粒长度的社会人口学因素及环境暴露因素进行了探索,Friedrich等对15例新生儿的研究发现,孕周、新生儿出生体重等都影响脐血端粒长度,Entringer等人对27例新生儿的研究发现,孕期的精神压力也显著影响脐血端粒长度,而Cross JA等在81例新生儿中的研究发现,脐血白细胞端粒长度与母亲年龄、孕周、吸烟、新生儿出生体重等均无明显相关关系。因此,目前已有的研究不仅样本量较小,而且研究结论尚不一致。本研究采用横断面研究深入分析影响新生儿脐静脉血相对端粒长度的相关环境因素。研究对象为南京鼓楼医院出生的444例新生儿,对新生儿母亲进行问卷调查、体格检查和临床相关指标检测,采集新生儿脐静脉血及与其配对的母体外周血样本。采用定量PCR方法用特异性引物将待测基因组的端粒(Telomere,T)序列和单拷贝基因(Single copy gene,S)序列同时进行扩增,用二者拷贝数的比值(T/S)来定量相对端粒长度(Relative telomere length,RTL)。为保证端粒长度检测的准确性,实验操作中进行复孔平行设置和重复检测等质量控制措施。采用配对T检验进行母儿端粒长度之间的比较,采用方差分析和t检验进行不同组间相对端粒长度差异的比较;采用一般线性模型分析新生儿端粒长度与母亲端粒长度等连续性变量之间的相关性。研究结果显示,新生儿端粒长度(均数为0.358)显著大于母亲端粒长度(均数为0.309)(P<0.001),未发现母儿端粒长度之间有明显相关关系(R2 = 0.004,P=0.174)。母亲受教育程度越高,新生儿端粒长度越长(P=0.022)。孕周、分娩方式、新生儿性别、出生体重与母儿端粒长度均未见明显关联(P>0.05)。孕期摄入奶制品较多,母亲端粒长度较短(P=0.048),孕期蔬菜水果、肉制品、动物内脏、鱼虾、豆制品、煎烤及腌制食品、叶酸以及多种维生素摄入不同组之间,新生儿和母亲端粒长度均未发现显著差异(P>0.05)。孕期饮用咖啡新生儿端粒长度短(P=0.011)。孕期二手烟暴露、饮酒、饮茶情况对母亲和新生儿端粒长度未见明显影响(P>0.05)。孕期经常参加体育锻炼的孕妇端粒长度长于不锻炼者或者很少锻炼者(P=0.01),而新生儿端粒长度未见显著差异(P=0.187)。本研究较全面评估了孕期的重要环境因素对孕妇及新生儿端粒长度的影响,研究结果将为揭示端粒在疾病发生中的作用提供了重要线索。第二部分:遗传因素对新生儿端粒长度的影响研究表明,遗传因素能够解释36%～90%的个体之间端粒长度的变异,因此,研究影响端粒长度的遗传变异位点和基因对于阐明端粒长度受遗传调控的内在机制具有十分重要的意义。全基因组关联研究(Genome-wide association study,GWAS)方法近年被广泛应用于基因与疾病的关联研究,其通过对大规模的群体DNA样本进行全基因组高密度遗传标记分型,从而寻找与复杂疾病相关的遗传因素的研究方法,全面揭示疾病发生、发展与治疗相关的遗传基因。目前为止,基于欧洲人群的GWAS研究发现有多个遗传变异位点与端粒长度相关,其中包括3q26(TERC)、4q32.2(NAF1)、5p15.33(TERT)、10q24.33(OBFC1)和 20q13.3(RTEL1)等这些已经被研究证明直接参与端粒生物学功能调控的基因的染色体区域[37-41],也包含2p16.2(ACYP2)和19p12(ZNF208)等还没有相关证据证明其参与端粒生物学调控的基因的染色体区域。这些研究发现为阐明影响端粒长度的遗传机制提供重要线索。但是,这些研究均基于成年人,其端粒长度既与生命早期的端粒长度有关,也受到生长过程中环境暴露导致的端粒缩短速度影响。然而,目前关于新生儿端粒长度相关遗传变异的研究尚未见报道。本研究利用TaqMan 7900基因分型平台在444例脐静脉血及与其对应的母血中对目前GWAS已报道端粒长度相关位点进行研究。为了更加全面的分析既往GWAS报道端粒长度相关遗传变异与母儿端粒长度的相关性,本研究对这8个遗传变异位点的基因型进行加权遗传评分(Weighted genetic score,WGS)的计算,分析WGS与母体外周血及脐静脉血端粒长度的相关关系,评价8个遗传变异与母儿端粒长度的综合效应。遗传变异及加权遗传评分与端粒长度的相关性采用一般线性模型分析。研究结果显示,欧洲人群端粒长度显著相关的遗传变异rs10936599和rs2736100与中国孕妇端粒长度显著相关(β=0.0119,P=00.41及β=0.011,P=0.046),已知的8个遗传变异的加权效应与母亲端粒长度的相关性更强(R2=0.012,P=0.025);本研究发现,上述8个遗传变异单独或联合与新生儿端粒长度均不存在显著关联(P=0.716)。本研究首次发现已知端粒长度相关的遗传变异可能不影响新生儿的端粒长度,但影响成长过程中不同个体对环境暴露导致端粒缩短的易感程度。本研究首次分析了遗传变异与新生儿及与孕母端粒长度的相关关系,为探索端粒长度遗传调控机制研究提供了重要线索。