刘桂友:基于生物信息学方法的阿尔茨海默病相关遗传变异研究论文

刘桂友:基于生物信息学方法的阿尔茨海默病相关遗传变异研究论文

本文主要研究内容

作者刘桂友(2019)在《基于生物信息学方法的阿尔茨海默病相关遗传变异研究》一文中研究指出:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种常见的神经系统退行性疾病。随着世界及我国人口日趋老龄化,AD困扰着我国数百万家庭,因此针对AD的基础与应用研究具有重要的意义。近年来,随着高通量基因芯片及基因组测序技术的发展,对AD遗传影响因素的研究日益深入,然而72%的AD遗传因素仍然未知,目前尚无有效的药物治疗AD,因此,深入探寻疾病相关的遗传因素和可控环境因素,可为AD风险评估和早期诊断提供理论依据。本文基于生物信息学方法,分析了基因组、转录组、影像学、病理学、社会环境、生理环境等多组学数据。在遗传因素研究方面,深入研究了AD相关的遗传变异显著富集的生物学通路、不同人群间的遗传异质性、调控的靶基因及其对病理特征的影响。在环境因素研究方面,深入研究了AD相关的社会和生理环境因素。针对72%的AD遗传因素未知这一研究现状,本文提出样本量增大有助于发现AD潜在遗传因素的观点。为验证这一观点,本文基于大样本量的GWAS数据和599个非独立的AD遗传变异(P<5.00E-08)为研究对象,识别了AD相关的生物学通路,进一步发现了免疫、脂类代谢生物学通路与AD的相关性、5个细菌及病毒感染相关的生物学通路与AD的相关性,其中包含Herpes simplex infection(单纯疱疹病毒,hsa05168)、Tuberculosis(肺结核,hsa05152)、Epstein-Barr virus infection(Epstein-Barr病毒,hsa05169)、Staphylococcus aureus infection(金黄色葡萄球菌,hsa05150)、Influenza A(A型流感病毒,hsa05164)。以上研究发现为深入理解AD发病机制提供了新的思路。针对全基因组关联分析识别的AD遗传变异全部位于基因组的非编码区且其功能未知现状,本文提出一种假设,即位于基因组非编码区的AD遗传变异通过调控靶基因的表达来行使其生物功能、影响AD病理特征。为验证这一假设,本文从599个非独立的AD遗传变异中选取22个独立的AD遗传变异,首先对22个AD遗传变异进行表观遗传学功能预测分析,发现AD遗传变异在外周血中激活。在此基础上,基于全基因组关联分析的22个AD遗传变异中,11个AD遗传变异(rs35349669、rs6733839、rs10948363、rs11771145、rs2718058、rs28834970、rs2373115、rs983392、rs10498633、rs6656401、rs190982)在外周血中显著调控靶基因表达、5个遗传变异(rs6656401、rs1476679、rs9331896、rs10838725、rs7274581)在认知正常个体脑组织中显著调控靶基因表达、2个遗传变异(rs6656401和rs2373115)在认知障碍个体脑组织中显著调控靶基因表达。基于病理学数据研究,发现仅rs190982变异对认知功能有显著影响。以上结果表明,AD遗传变异倾向于在外周血中调控靶基因表达,为深入理解疾病的致病机制提供了新线索。针对AD相关遗传变异在中国人群和欧美人群中存在不一致性的问题,本文从22个独立的AD遗传变异中选取rs3851179、rs3865444、rs2373115、rs11767557变异,通过大量的文献检索和大样本数据分析,评估上述AD相关遗传变异在中国人群中的AD易感性,同时比较其在中国人群和欧美人群中的遗传差异,发现rs3851179变异在中国人群中和AD显著相关、在中国人群和欧美人群中不存在群体遗传差异,而rs3865444、rs2373115、rs11767557变异在中国人群中与AD无显著关联、且在中国人群和欧美人群中存在群体遗传差异。基于以上发现,可以得出群体遗传异质性是引起中国AD候选基因研究结果不一致的主要原因,为深入研究我国AD特异遗传变异提供了理论基础。针对AD是遗传因素和环境因素共同作用所引起这一假说,本文在以上遗传研究的基础上,进一步识别了影响AD的社会和生理环境因素。基于大样本全基因组关联研究数据和孟德尔随机化方法,评估了社会和生理环境因素(个体教育程度、血液中钙水平和维生素E水平)对AD的影响。研究发现,在一般人群中,个体受教育年限每增加4.2年、个体患AD风险减少大约35%;血钙水平每增加0.5-mg/dL、个体患AD风险减少大约44%;个体维生素E水平的高低与AD风险无显著因果关联。以上发现为AD可控风险因素的识别提供了新线索和新思路。综上,本文基于生物信息学方法,深入研究了AD相关的遗传因素和环境因素。在遗传因素方面,研究发现:AD遗传变异显著富集在免疫、脂类代谢、细菌及病毒感染通路中;AD遗传变异倾向于在外周血中调控靶基因表达;AD相关的遗传变异在中国和欧美人群中具有群体遗传差异性;在环境因素方面,研究发现较长的受教育年限和较高的血钙水平有助于减少个体罹患AD的风险。以上研究结果将为深入研究AD发病机制和早期预防提供坚实的理论基础。

Abstract

a er ci hai mo bing (Alzheimer’s disease,AD)shi yi chong chang jian de shen jing ji tong tui hang xing ji bing 。sui zhao shi jie ji wo guo ren kou ri qu lao ling hua ,ADkun rao zhao wo guo shu bai mo jia ting ,yin ci zhen dui ADde ji chu yu ying yong yan jiu ju you chong yao de yi yi 。jin nian lai ,sui zhao gao tong liang ji yin xin pian ji ji yin zu ce xu ji shu de fa zhan ,dui ADwei chuan ying xiang yin su de yan jiu ri yi shen ru ,ran er 72%de ADwei chuan yin su reng ran wei zhi ,mu qian shang mo you xiao de yao wu zhi liao AD,yin ci ,shen ru tan xun ji bing xiang guan de wei chuan yin su he ke kong huan jing yin su ,ke wei ADfeng xian ping gu he zao ji zhen duan di gong li lun yi ju 。ben wen ji yu sheng wu xin xi xue fang fa ,fen xi le ji yin zu 、zhuai lu zu 、ying xiang xue 、bing li xue 、she hui huan jing 、sheng li huan jing deng duo zu xue shu ju 。zai wei chuan yin su yan jiu fang mian ,shen ru yan jiu le ADxiang guan de wei chuan bian yi xian zhe fu ji de sheng wu xue tong lu 、bu tong ren qun jian de wei chuan yi zhi xing 、diao kong de ba ji yin ji ji dui bing li te zheng de ying xiang 。zai huan jing yin su yan jiu fang mian ,shen ru yan jiu le ADxiang guan de she hui he sheng li huan jing yin su 。zhen dui 72%de ADwei chuan yin su wei zhi zhe yi yan jiu xian zhuang ,ben wen di chu yang ben liang zeng da you zhu yu fa xian ADqian zai wei chuan yin su de guan dian 。wei yan zheng zhe yi guan dian ,ben wen ji yu da yang ben liang de GWASshu ju he 599ge fei du li de ADwei chuan bian yi (P<5.00E-08)wei yan jiu dui xiang ,shi bie le ADxiang guan de sheng wu xue tong lu ,jin yi bu fa xian le mian yi 、zhi lei dai xie sheng wu xue tong lu yu ADde xiang guan xing 、5ge xi jun ji bing du gan ran xiang guan de sheng wu xue tong lu yu ADde xiang guan xing ,ji zhong bao han Herpes simplex infection(chan chun pao zhen bing du ,hsa05168)、Tuberculosis(fei jie he ,hsa05152)、Epstein-Barr virus infection(Epstein-Barrbing du ,hsa05169)、Staphylococcus aureus infection(jin huang se pu tao qiu jun ,hsa05150)、Influenza A(Axing liu gan bing du ,hsa05164)。yi shang yan jiu fa xian wei shen ru li jie ADfa bing ji zhi di gong le xin de sai lu 。zhen dui quan ji yin zu guan lian fen xi shi bie de ADwei chuan bian yi quan bu wei yu ji yin zu de fei bian ma ou ju ji gong neng wei zhi xian zhuang ,ben wen di chu yi chong jia she ,ji wei yu ji yin zu fei bian ma ou de ADwei chuan bian yi tong guo diao kong ba ji yin de biao da lai hang shi ji sheng wu gong neng 、ying xiang ADbing li te zheng 。wei yan zheng zhe yi jia she ,ben wen cong 599ge fei du li de ADwei chuan bian yi zhong shua qu 22ge du li de ADwei chuan bian yi ,shou xian dui 22ge ADwei chuan bian yi jin hang biao guan wei chuan xue gong neng yu ce fen xi ,fa xian ADwei chuan bian yi zai wai zhou xie zhong ji huo 。zai ci ji chu shang ,ji yu quan ji yin zu guan lian fen xi de 22ge ADwei chuan bian yi zhong ,11ge ADwei chuan bian yi 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she hui he sheng li huan jing yin su 。ji yu da yang ben quan ji yin zu guan lian yan jiu shu ju he meng de er sui ji hua fang fa ,ping gu le she hui he sheng li huan jing yin su (ge ti jiao yo cheng du 、xie ye zhong gai shui ping he wei sheng su Eshui ping )dui ADde ying xiang 。yan jiu fa xian ,zai yi ban ren qun zhong ,ge ti shou jiao yo nian xian mei zeng jia 4.2nian 、ge ti huan ADfeng xian jian shao da yao 35%;xie gai shui ping mei zeng jia 0.5-mg/dL、ge ti huan ADfeng xian jian shao da yao 44%;ge ti wei sheng su Eshui ping de gao di yu ADfeng xian mo xian zhe yin guo guan lian 。yi shang fa xian wei ADke kong feng xian yin su de shi bie di gong le xin xian suo he xin sai lu 。zeng shang ,ben wen ji yu sheng wu xin xi xue fang fa ,shen ru yan jiu le ADxiang guan de wei chuan yin su he huan jing yin su 。zai wei chuan yin su fang mian ,yan jiu fa xian :ADwei chuan bian yi xian zhe fu ji zai mian yi 、zhi lei dai xie 、xi jun ji bing du gan ran tong lu zhong ;ADwei chuan bian yi qing xiang 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论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自哈尔滨工业大学的刘桂友,发表于刊物哈尔滨工业大学2019-12-07论文,是一篇关于生物信息学论文,阿尔茨海默病论文,全基因组关联研究论文,遗传异质性论文,基因表达论文,生物学通路论文,哈尔滨工业大学2019-12-07论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨工业大学2019-12-07论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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