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目的:探讨γ珠蛋白基因(HBG)启动子区甲基化状态对轻型β-地中海贫血胎儿血红蛋白(HbF)表达的影响;对全基因组的甲基化位点进行生物信息学分析,筛选出可能与HbF表达相关的差异甲基化基因、生物信号通路,为β-地中海贫血治疗提供新的靶点和理论基础。方法:收集301例轻型β-地中海贫血患者的外周抗凝静脉血各2ml。提取DNA后对其进行亚硫酸氢盐转换,PCR扩增含有目的甲基化位点的片段,用焦磷酸测序方法,定量检测HBG启动子区的甲基化程度,分析HBG启动子区甲基化状态与HbF表达的相关性。收集足月产新生儿脐血8例、早产新生儿脐血8例,通过磁珠分选方法提取新生儿脐血中的有核红细胞,提取DNA后对其进行亚硫酸氢盐转化,采用Illumina Infinium?Human Methylation850 Bead Chip芯片,对全基因组甲基化位点进行检测。依次采用R软件minfi包、R软件IMA包处理原始数据,筛选出两组间的差异甲基化位点、差异甲基化基因(筛选差异甲基化位点的标准为:差异显著p值<0.05,|beta.difference|>0.14),对其进行GO功能分析、KEGG通路分析与Hb F表达相关的基因和信号通路。结果:由于HBG1和HBG2具有高度同源性,两者启动子区的CpG位点一致,HBG启动子区共包含5个甲基化位点,分别为-53、-50、+5、+16、+49位点。在定量分析上5个位点的甲基化程度与HbF的表达均无显著相关性(p>0.05)。在定性分析上,5个位点均呈现出高度甲基化或中度甲基化,未发现低甲基化。根据HbF的表达量对标本进行分组,组间甲基化程度没有显著性差异(p>0.05);根据甲基化程度对标本进行分组,仅+49位点不同甲基化程度的HbF表达量有显著性差异(p<0.05);其它4个位点不同甲基化程度的HbF表达量均没有显著性差异(p>0.05)。llumina 850K芯片技术检测结果:相对于早产组,足月组共筛选差异甲基化位点4749个,包括低甲基化位点4359个,高甲基化位点390个;差异甲基化位点对应差异甲基化基因2600个。差异基因经GO分析显示与造血相关的生物过程:正向调节Wnt信号通路共富集到4个差异基因(ABL2、DAB2、ANKRD6、MLLT3),在足月组中均为低甲基化;KEGG分析显示与造血相关的Nothch通路上共富集到14个差异基因,低甲基化的基因有11个(CREBBP、PSEN2、KAT2B、LFNG、CTBP2、MAML3、DTX3L、NUMB、NOTCH1、HDAC1、RBPJ),高甲基化的基因有3个(NCOR2、MAML2、PTCRA)。结论:轻型β-地中海贫血患者HBG启动子区呈高度或中度甲基化,抑制HbF的表达,但两者之间在定量水平上没有显著相关性;全基因组甲基化芯片生物信息学分析发现Wnt和Notch信号通路可能与HBG的表达调控有关,为后续进一步研究HBG的表达调控机制提供了新的研究靶点。