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目的精神分裂症(schizophrenia,SZ)是一种破坏性的精神障碍性疾病,严重影响人类的健康和生活质量。精神分裂症的临床表现复杂,病因机制尚未明确。然而,大量遗传学研究表明,遗传因素在精神分裂症的发病中至关重要,尤其是多基因的联合作用。为了深入阐释影响精神分裂症患病风险的遗传因素,本研究基于课题组前期的基因芯片表达谱数据,拟对风险基因环指蛋白4(ring finger protein 4,RNF4)和人鳞状细胞癌抗原3(squamous cell carcinoma antigen recognized by T cells3,SART3)在精神分裂症致病中的作用进行研究。方法本文进行了RNF4和SART3基因在精神分裂症患者中的表达分析,以及这两个基因与精神分裂症的关联分析,并且探讨了RNF4和SART3蛋白之间的相互作用。这三部分研究内容所应用的方法如下:(1)使用Brain Span大脑组织转录表达数据对RNF4和SART3基因进行相关性分析,并且应用荧光实时定量PCR(real-time PCR)技术,对30例精神分裂症患者和30例健康对照的外周血样本进行RNF4和SART3基因的m RNA表达水平分析;(2)扩大临床样本量,采用基因分型技术对392例精神分裂症患者和572健康对照RNF4基因上的6个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)(rs1203849,rs1203860,rs2282765,rs3849666,rs4974695,rs704352)、SART3基因上的3个单核苷酸多态性(rs2287550,rs2374998,rs73189225)进行基因型检测,分析RNF4和SART3基因与精神分裂症的遗传关联;同时,使用多因子降维方法(multifactor-dimensionality reduction,MDR)探究RNF4和SART3基因的这些SNPs间是否存在影响精神分裂症发病的基因-基因交互作用;(3)为了进一步探索RNF4和SART3蛋白是否存在直接相互作用,开展细胞共定位及免疫共沉淀实验;并且使用过表达和小干扰RNA沉默其中一个靶蛋白SART3观察另一个蛋白RNF4的表达改变,深入研究这两个蛋白的生物学调控关系。结果(1)脑组织基因表达相关性分析发现,RNF4和SART3基因的相关性系数高,存在共表达现象;另外,与健康受试者相比,RNF4和SART3基因的m RNA表达水平在精神分裂症患者中明显上升。(2)RNF4基因的6个SNPs(rs1203849,rs1203860,rs2282765,rs3849666,rs4974695,rs704352)和SART3基因的3个SNPs(rs2287550,rs2374998,rs73189225)均符合Hardy-Weinberg遗传平衡,纳入后续分析,结果如下:单位点分析结果提示,与健康对照相比,精神分裂症患者RNF4和SART3的等位基因、基因型频率分布和单体型分析以及性别分层分析无统计学显著差异。基因-基因交互作用分析结果显示,RNF4和SART3基因交互作用与精神分裂症具有阳性关联,rs1203860、rs2282765(RNF4)和rs2287550(SART3)三位点组合是预测精神分裂症风险的最佳模型,增加精神分裂症的易感性。(3)免疫共定位和免疫共沉淀实验证实,RNF4和SART3蛋白均表达于细胞核,这两个蛋白存在相互作用;此外,过表达SART3,RNF4蛋白表达减少,而沉默SART3,RNF4蛋白表达增多,提示SART3直接调节RNF4蛋白;并且蛋白免疫印迹实验表明SART3蛋白通过泛素化调控RNF4蛋白。结论RNF4和SART3蛋白存在分子生物学的相互作用,RNF4和SART3基因通过交互作用增加罹患精神分裂症的易感风险,RNF4和SART3基因可能是精神分裂症的风险基因。