摘要
本文主要从以下几部分进行论述： 第一章 LBX1基因通过影响椎旁肌发育导致青少年特发性脊柱侧凸的机制研究 目的：探究LBX1基因多态性与青少年特发性脊柱侧凸（AIS）的相关性，并进一步探究LBX1基因在AIS发生和进展中的调控机制。 方法：从本研究中心DNA数据库中选取1980例AIS患者和2499例正常对照纳入本次研究。采用Taqman荧光探针对研究对象LBX1基因启动子区域SNP位点rs1322330进行基因分型并比较两组基因频率和基因型分布的差异性。采用荧光素酶报告基因实验和电泳迁移率实验（EMSA）分析SNP多态性调控LBX1基因的分子机制。从对照组手术患者椎旁肌提取并纯化肌卫星细胞（Myosatellite cells，MSCs），通过慢病毒转染探究LBX1基因低表达对MSCs增殖和分化能力的影响。 结果：基因分型结果显示LBX1启动子区域SNP位点rs1322330多态性与汉族人群AIS发病显著相关，该位点等位基因A可显著增加AIS的发病风险（P=6.08×10-14，OR=1.42，95%置信区间为1.03-1.55）。双荧光素酶报告基因实验和EMSA结果显示rs1322330位点等位基因A与等位基因G相比可显著下调LBX1基因的转录活动，进而降低LBX1基因的表达。我们通过构建LBX1敲减慢病毒颗粒并转染人原代MSCs，结果显示MSCs增殖和肌管形成能力均显著下降，且LBX1敲减组增殖期和分化期的MYOD基因表达均显著下降。 结论：SNP位点rs1322330基因多态性在汉族AIS发病中起重要调控作用，该位点等位基因为A时可降低LBX1基因启动子活动和转录因子与启动子区域的结合能力，进而导致LBX1基因的表达下降。LBX1基因的异常表达可能通过影响骨骼肌细胞增殖和分化能力，进而影响椎旁肌发育，在AIS发生和发展过程中扮演重要角色，其下游的信号通路和分子调节机制需要进一步深入研究。 第二章 性别特异的易感基因多态性与青少年特发性脊柱侧凸关联研究 目的：探究BOC基因、SEC16B基因和SHD1B基因多态性与中国汉族人群AIS发病是否存在性别特异性关联，并进一步探讨易感基因的功能性作用。 方法：本研究共纳入1599例AIS患者和2985例正常对照，收集其血样并提取DNA，通过Taqman探针法对SNP位点rs73235136、rs545608和rs142502288进行等位基因和基因型分型。手术中收集AIS患者和对照组的椎旁肌组织用于基因表达差异分析。组间等位基因和基因型分布频率差异比较采用卡方检验。AIS组和对照组组间BOC基因和SEC16B基因表达差异分析采用独立样本t检验。基因表达水平与临床表型之间的关联采用Pearson相关性分析。 结果：BOC基因的SNP位点rs73235136和SEC16B基因的SNP位点rs545608只在女性群体中与AIS的发生显著相关。SNP位点rs73235136和rs545608等位基因分别为C和G时可显著增加AIS发病风险，OR值分别为1.087和1.033。但以上两个位点等位基因频率在男性AIS组和男性对照组中分布无显著差异。在两性群体中均未检测到位点rs142502288多态性，所有研究对象该位点的基因型均为AA。此外AIS患者与对照组相比BOC基因和SEC16B基因表达显著降低，并且AIS患者中BOC基因表达水平与骨矿物质含量（Bone mineral content，BMC）显著相关（r=-0.38，P=0.02），SEC16B基因表达与Cobb角呈显著负相关（r=-0.38，P=0.02）。 结论：BOC基因位点rs73235136和SEC16B基因位点rs545608多态性与女性群体中AIS的发生显著相关，并且这两个基因在AIS患者中表达显著下降，其位点多态性和异常表达在AIS发生和进展过程中的功能作用需要进一步研究。 第三章 UTS2R基因突变与青少年特发性脊柱侧凸关联研究 目的：探讨尾加压素Ⅱ（UrotesinⅡ,UTS2）信号通路与汉族青少年特发性脊柱侧凸（Adolescent idiopathic scoliosis,AIS）发病的相关性，寻找该通路基因与AIS发病相关的突变位点。 方法：本研究在探索阶段共纳入200例AIS患者和200例正常人对照，收集其血样并提取全血DNA，对UTS2、UTS2R和UTSD基因进行外显子测序以寻找可能的病理性突变。第二阶段又纳入AIS患者和正常人对照各1000例对新发现的病理性位点进行验证。手术取36例AIS患者以及年龄匹配的先天性脊柱侧凸对照组的椎旁肌，提取RNA并逆转录，通过荧光定量PCR技术检测易感基因表达，比较AIS患者与对照组UTS2信号通路相关基因的表达情况。组间的突变频率比较和基因表达差异分析分别采取卡方检验和独立样本t检验。 结果：本研究发现两个与AIS发病显著相关的新发突变位点（rs11654140,c.51T＞C;rs568196624,c.1146C＞G）。位点rs11654140等位基因C和rs568196624等位基因G分别为AIS的风险等位基因（P=0.01，OR=3.02；P=004，OR=2.29）。此外，AIS患者椎旁肌UTS2R基因mRNA水平显著高于对照组（0.059±0.015vs.0.035±0.013，P＜0.01）。 结论：UTS2R基因的罕见突变与AIS发病显著相关。AIS患者UTS2R基因的表达水平较对照组显著增加。UTS2信号通路在AIS病因学的功能性作用有待进一步探究。
NETL