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研究目的:耳聋致病因素包括遗传因素和环境因素,或由遗传因素导致,或由生活环境因素导致,或由两者共同作用致聋。约5%耳聋患者因为携带线粒体基因突变导致耳聋,mt DNA 12S rRNA基因m.1555A>G和m.1494C>T突变是最常见的氨基糖苷类药物致聋遗传性变异。云南地区致聋线粒体基因研究目前集中于mt DNA 12S rRNA基因,缺少对线粒体基因组全序列系统性数据报道。本研究通过采集云南地区汉族、白族、傣族、哈尼族、彝族、苗族等民族耳聋患者外周血样本,进行mt DNA捕获测序和全序列变异分析,进而分析线粒体基因序列变异在各民族人群中的分布特点。研究方法:1.收集2018年到2020年期间来自云南省各地区包括汉族、白族、傣族、苗族、哈尼族、彝族遗传性耳聋(HHL)耳聋患者基本资料和正常对照组信息。2.基本信息匹配检验分析后挑选出370例正常对照组和370例耳聋患者进行mt DNA提取和质量检测。3.线粒体基因组全序列捕获测序,根据测序结果分析线粒体基因组全序列变异情况,利用生物信息学方法对检出的变异进行统计学分析,拟探究云南地区各民族耳聋患者线粒体基因组变异和致病突变的分布特点。4.最后,本研究还进行了线粒体D-loop区突变聚类分析,以分析云南地区少数民族耳聋人群疾病起源差异。研究结果:1.我们对740例样本测序结果分析发现,共检出变异位点约500个,高频变异有m.1438A>G(人群突变率99.95%)、m.750A>G(99.96%)、m.73A>G(99.92%)等。发现已报道耳聋致病突变12S rRNA m.827A>G(药物性耳聋)等和COXI m.7444G>A(综合征型耳聋)、MT-TL1 m.3243A>G(非综合征型耳聋)等,还发现8108A>G等多个疑似致聋突变。2.对本研究中370例耳聋人群中常见5个致聋线粒体基因MT-TL1、MT-TS1、MT-TK、MT-TE、12S rRNA分析,发现变异集中在12S rRNA基因,致病突变有12S rRNA m.1095T>C(0.54%,汉族1/100;苗族1/28)、m.1555A>G(0.54%,苗族2/28)、m.827A>G(2.16%,汉族4/100;彝2/130;白1/28;傣1/39)等。3.汉族100例耳聋人群共检出m.73A>G(100%)、m.263A>G(99%)、m.14766C>T(100%)等405个变异位点,已报道的致病突变有:12S rRNA m.1095T>C(1%,1/100)、m.827A>G(4%,4/100)、m.961del(2%,2/100)等药物性耳聋突变和ND1基因m.3398T>C(1%,1/100)综合征型耳聋突变。4.彝族130例耳聋人群中检出m.73A>G(100%)、m.750A>G(100%)、m.16519T>C(98%)等450个变异位点,已报道的致病突变有:12S rRNA m.827A>G(1.54%,2/130)等药物性耳聋突变、MT-TL1基因m.3243A>G(0.77%,1/130)非综合征型耳聋突变和ND1基因m.3398T>C(1.54%,2/130)综合征型耳聋突变。5.哈尼族45例耳聋人群共检出457个变异位点、白族28例耳聋人群共检出389个变异位点,且两族中均未出现已报道致聋突变。苗族28例耳聋人群共检出384个变异位点,其中已报道致聋突变有:12S rRNA m.1555A>G(7.14%,2/28)、m.1095T>C(3.57%,1/28)等药物性耳聋突变。6.傣族39例耳聋人群共检出m.73A>G(100%)、m.263A>G(100%)、m.750A>G(99.9%)等398个变异位点,已报道的致病突变有12S rRNA m.827A>G(2.56%,1/39)药物性耳聋突变,以及m.11696G>A等疑似致聋突变。7.线粒体基因全序列聚类分析发现,本研究中的耳聋人群共聚为B(15.1%,56/370)、D(17.8%,66/370)、F(21.1%,78/370)等17个类群,正常对照组共聚为D(17.8%,66/370)、F(22.7%,84/370)、M7(14.3%,53/370)等14个类群,都属于M、N两个大类群。结论:本研究对云南地区所收集到的汉族和五个少数民族人群线粒体基因组变异/突变位点进行统计和差异性比较发现:1.本研究中的云南地区耳聋人群变异类型包括同义、错义、非转录编码变异和移码变异等,其中存在已报道过的如药物性耳聋突变等耳聋致病基因突变,且除m.961del T外都为遗传均质性突变。2.本研究中的云南地区汉族耳聋人群与各民族耳聋人群线粒体全序列变异位点分布没有显著性差异,如m.750A>G(汉族98%;彝98.5%;哈尼97.8%;白100%;苗100%;傣族97.6%)等变异位点分布频率没有显著性差异(P=0.085>0.05)。3.致病和疑似致病突变的类型和检出率在所研究的各民族耳聋人群间分布存在差异,汉族和苗族致病突变检出率最高(汉9%,9/100;苗10.7%,3/28),彝族致聋突变检出率5.38%(7/130)、傣族致聋突变检出率2.56%(1/39)、白族致聋突变检出率3.57%(1/28),哈尼族未检出致病/疑似致病突变。致聋突变分布如下:12S rRNA m.827A>G(2.16%,汉4/100、彝2/130、白1/28、傣1/39)、m.961del/T>C(0.54%,汉2/100)、m.1095T>C(0.54%,汉1/100、苗1/28)、m.1555A>G(0.54%,苗2/28),COXI基因m.7444G>A(0.54%,汉1/100、彝1/130),ND1基因m.3398T>C(1.08%,汉1/100、彝3/130),MT-TL1基因m.3243A>G(0.27%,彝1/130)。疑似致聋突变分布:CYTB基因m.15024G>A(0.54%,汉2/100)、m.15077G>A(0.81%,汉2/100、彝1/130),ND6基因m.12338T>C(3.51%,汉3/100、彝6/130、傣4/39),COX2基因m.8108A>G(1.35%,汉2/100、傣2/39、苗1/28),ND4基因m.11696G>A(3.24%,汉2/100、彝6/130、傣2/39、白2/28)。4.国人中常见五个线粒体致聋基因突变在本研究的云南地区人群中主要集中于12SrRNA上,且五个基因中的变异位点分布在各民族中存在差异。5.在我们所研究的云南境内6个民族中,370例耳聋患者线粒体全序列共聚类为17个类群,耳聋人群和正常对照人群聚类类群分布存在差异,各民族耳聋人群聚类类群分布也存在差异。聚类分析结果表明本课题研究人群可能存在两个母系起源,M和N类。