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背景与目的:一项冰岛人群的全基因关联研究表明:低骨量、骨质疏松症及骨质疏松骨折的发生风险与富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体4(Leucine-rich repeat G-protein-coupled receptors 4,LGR4)基因无义突变(c.376C>T)位点相关。动物试验表明:LGR4促进白色脂肪向棕色脂肪转化,对能量代谢和体重控制有重要作用;还可通过多个信号通路调控骨形成及骨重建。本研究旨在探讨中国青年女性LGR4基因多态性与峰值骨密度及肥胖表型的关系。研究方法:收集汉族女性核心家系390家,包括780个父母双亲和478个20-40岁之间健康女儿,38个儿子,共1296例。使用双能X线吸收仪测定女儿左股骨颈、全髋、腰椎1-4骨密度和躯干脂肪含量(trunk fat mass)、全身瘦组织含量(total lean mass,TLM)、全身脂肪含量(total fat mass,TFM)。TLM和TFM分别除以体重得到瘦组织百分量(PLM)和脂肪百分量(PFM)。同时测量所有研究对象身高和体重,计算体重指数。利用dbSNP数据库和国际人类基因组单倍型图计划数据库(HapMap),选取 LGR4 基因的 21 个标签 SNPs(rs11030016,rs7936621,rs1083518,rs4542364,rs2447995,rs4128868,rs4923447,rs12787344,rs1 102998,rs2219783,rs1531557,rs6484295,rs11030014,rs4923445,rs12796247,rs4074516,rs16917037,rs4514364,rs7927234,rs10835171 和 rs10835173)及 SNP:c.376C>T,核心家系所有成员样本经DNA抽提后,使用imLDRTM多重SNP分型技术鉴定上述22个位点的基因型。根据无亲缘关系的父母的基因型,使用Haploview4.2软件计算得出单倍型区域和相应的单倍型。每个个体的单倍型由PHASE(ver.2.1)软件评估。先后采用协方差和数量性状传递不平衡检测法(QTDT)方法进行统计,分析这些标签SNPs及单倍型与人体峰值骨密度以及肥胖表型变异之间的关系。结果:1.与冰岛人群不同,在我们的研究中C376T位点仅发现一种基因型(GG),rs11029986最小等位基因频率小于0.05,因此未再对这两个位点做进一步统计分析。协方差分析提示rs7936621与股骨颈和全髋骨密度变异相关(P=0.023和P=0.020),AA基因型者股骨颈和全髋骨密度比GA、GG基因型高,该位点对股骨颈和全髋骨密度的贡献率为2.00%。QTDT家系内相关分析发现rs7936621与股骨颈、全髋和腰椎部位骨密度相关(P=0.031,P=0.020,P=0.017),经1000 permutation检验后,显示rs7936621仍与股骨颈、全髋和腰椎部位骨密度相关(P=0.038,P=0.029,P=0.031)。利用 Haploview和 PHASE 软件得出 5 个单倍型区域,rs7936621位于block3中。经协方差分析block2中单倍型GAG与全髋及腰椎骨密度变异有统计学意义(P=0.048,P=0.047),block5中单倍型TACTTC及CGCCTC均与腰椎骨密度变异相关(P=0.047,P=0.033)。QTDT家系内相关分析发现在block3中单倍型AGCGT与全髋骨密度相关(P=0.032),block5中单倍型TGCTCC与股骨颈和全髋骨密度相关(P=0.015、P=0.041),单倍型TACTTC与腰椎骨密度相关(P=0.040);1000次重复排列检验仍发现block3中单倍型AGCGT与全髋骨密度相关(P=0.043),block5中单倍型TGCTCC与股骨颈骨密度相关(P=0.025),单倍型TACTTC与股骨颈和腰椎骨密度相关(P=0.024,P=0.037)。2.协方差分析发现rs2219783位点基因型在PFM、PLM的差异有统计学意义(P=0.022 和 P=0.018)。rs7927234 位点基因型在 TFM、PFM、PLM 的差异有统计学意义(P=0.013、P=0.046和P=0.042)。rs4923445位点基因型在BMI的差异有统计学意义(P=0.012)。QTDT家系内相关分析发现rs2447995、rs10835173、rs7936621、rs4128868与rs11030014位点多态性均和躯干脂肪相关(P=6.00E-29,P=6.00E-29,8.00E-29,P=7.00E-29,P=1.00E-28)。经 1000 次重复排列检验后发现 rs10835171 与躯干脂肪相关(P=0.045),rs6484295 与 BMI 相关(P=0.043)。Haploview软件计算出rs10835171和rs6484295均位于block2中。使用协方差的方法对单倍型进行分析发现block2中GAA单倍型与TFM、BMI、躯干脂肪显著相关(P=0.033,P=0.014,P=0.012),block4 中 TTG单倍型与 TFM、TLM、BMI、躯干脂肪显著相关(P=0.017,P=0.029,P=0.016,P=0.011)。QTDT 家系内相关分析发现block1中单倍型CC、CT及TC均与躯干脂肪相关(P=1.OOE-28、7.00E-29、5.00E-29),block1 中单倍型 CT还与 TFM 相关(P=0.033),block2中单倍型GAA与躯干脂肪及BMI相关(P=0.043,P=0.031),block3中单倍型GACCC 与躯干脂肪(P=0.049),block4 中单倍型 TTA 与 TFM 相关(P=0.033);经1000次重复排列检验发现block2中单倍型GAA与躯干脂肪及BMI相关(P=0.027,P=0.019)。研究结论:1.LGR4基因rs7936621位点与股骨颈、全髋和腰椎部位骨密度相关,rs7936621位于block3中,LGR4基因block3单倍型AGCGT与全髋骨密度相关,rs7936621是峰值骨密度的数量性状位点。2.LGR4基因rs10835171与躯干脂肪相关,rs6484295与BMI相关。rs10835171和rs6484295均位于block2中,block2单倍型GAA与躯干脂肪及BMI相关,rs10835171及rs6484295是肥胖症的数量性状位点。3.LGR4基因是中国汉族女性骨质疏松症及肥胖症的候选基因。