【摘 要】
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乳糖(lactose)是鲜奶和奶制品中的重要成份。人体对乳糖的消化需要在小肠乳糖酶(lactase)的催化下形成单分子的葡萄糖和半乳糖之后才能被吸收利用。乳糖酶是由乳糖酶基因(lac
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乳糖(lactose)是鲜奶和奶制品中的重要成份。人体对乳糖的消化需要在小肠乳糖酶(lactase)的催化下形成单分子的葡萄糖和半乳糖之后才能被吸收利用。乳糖酶是由乳糖酶基因(lactase gene,LCT)编码,主要分布在小肠刷状缘膜。世界上绝大多数人在断奶之后由LCT基因编码的乳糖酶活性会逐渐降低,因此对奶制品中乳糖的消化能力也就随着年龄的增长逐渐下降。进入成年后摄入大量含有乳糖的奶制品后容易出现腹痛、腹泻等乳糖不耐受症状(lactose intolerance,LI)。然而,在全世界范围内大约有35%的人群在进入成年以后小肠乳糖酶能够持续表达(lactase persistence,LP)从而依然能够消化乳糖。中国藏族人群是长期生活在青藏高原的农牧民族,鲜奶和奶制品是他们日常饮食的重要组成部分。之前的研究表明,藏族人群相比汉族人群具有较低的乳糖不耐受水平,提示藏族人群中可能存在乳糖酶持续表达。与乳糖酶持续表达相关的五个单核苷酸多态位点:-13910C/T、-13907C/G、-22018G/A、-13915T/C和-14010G/C在藏族人群中鲜有分布。有趣的是,-13838*A等位基因在藏族人群中出现了较高的频率,提示我们-13838G/A可能是与藏族人群乳糖酶持续表达相关的一个独立遗传位点。为了解释藏族人群中-13838G/A位点对乳糖酶持续表达的调控机制,本研究中我们开展了一系列细胞水平的功能实验。通过双荧光素酶报告实验,我们发现突变型-13838*A等位基因相比于野生型-13838*G等位基因能够显著增强LCT启动子活性。染色质免疫沉淀实验结果(Chromatin Immunoprecipitation Assay,ChIP-qPCR)揭示了-13838G/A可能位于HNF-4α转录因子的结合位点。凝胶电泳迁移率分析(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)进一步证实了-13838*A等位基因与HNF-4α转录因子的结合能力显著强于-13838*G等位基因。综合以上结果,我们认为-13838*A通过与HNF-4α转录因子的结合增强了LCT启动子区的活性,进而维持了藏族人群体内乳糖酶的持续表达。
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