中國(guó)人群STAT1基因和WNT16基因外顯子測(cè)序與骨密度的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、目標(biāo):
　　研究結(jié)果表明STAT1基因和WNT16基因與骨密度變化密切相關(guān)。位于STAT1基因內(nèi)的rs11693463位點(diǎn)與腰椎骨密度顯著關(guān)聯(lián)。WNT16基因所參與的Wnt信號(hào)通路對(duì)于骨代謝起著至關(guān)重要的作用，有研究表明WNT16基因中的常見(jiàn)變異位點(diǎn)rs2707466位點(diǎn)參與了骨密度代謝。在本研究中，我們旨在通過(guò)罕見(jiàn)變異分析來(lái)證實(shí)STAT1基因和WNT16基因中的罕見(jiàn)功能變異位點(diǎn)對(duì)人類骨密度的影響。
　　方法:
　　本

2、研究采取極端采樣的方法，從大約2000個(gè)來(lái)自長(zhǎng)沙和西安的隨機(jī)中國(guó)漢族人群樣本中抽取50個(gè)高骨密度和51個(gè)低骨密度樣本。所有的骨密度數(shù)據(jù)通過(guò)HologicQDR-4500W雙能X射線骨密度吸收儀(DXA)進(jìn)行測(cè)量。髖部骨密度符合分類變量分布，腰椎和腕部骨密度符合數(shù)量性狀分布。因此，髖部骨密度在本研究以質(zhì)量性狀進(jìn)行計(jì)算，而腰椎和腕部骨密度將按照數(shù)量性狀進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)年齡、年齡平方、身高、和體重進(jìn)行校正。從個(gè)體的外周血提取DNA，并使用Ni

3、mbleGen2.1MHumanExomeArray捕獲外顯子組，再通過(guò)IlluminaSolexa測(cè)序儀進(jìn)行重測(cè)序。可變閾值混合關(guān)聯(lián)分析法用來(lái)檢驗(yàn)其中罕見(jiàn)變異與骨密度的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
　　結(jié)果:
　　研究中，我們通過(guò)外顯子捕獲測(cè)序在中國(guó)漢族人群的STAT1基因外顯子區(qū)域檢測(cè)到45個(gè)變異位點(diǎn)，其中包括6個(gè)同義突變位點(diǎn);在高加索白人人群樣本中檢測(cè)到115個(gè)變異位點(diǎn)，其中包括1個(gè)同義突變位點(diǎn)。在混合關(guān)聯(lián)分析檢驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)STAT1基

4、因有很強(qiáng)的信號(hào)顯示其與人類骨密度變化存在顯著關(guān)聯(lián)。在WNT16基因中，我們?cè)谥袊?guó)漢族人群中發(fā)現(xiàn)了10個(gè)變異位點(diǎn)，其中3個(gè)位點(diǎn)位于內(nèi)含子區(qū)域，4個(gè)位點(diǎn)為非同義突變位點(diǎn)，2個(gè)為新發(fā)現(xiàn)的變異位點(diǎn)chr7:120969389(C＞A，氨基酸:Leu15Met)與chr7:120969708（G＞C，氨基酸:Lys61Asn），以及2個(gè)常見(jiàn)變異位點(diǎn)rs2707466(MAF=0.218)和rs2908004(MAF=0.168)。通過(guò)SIFT和P

5、olyPhen功能預(yù)測(cè)工具，兩個(gè)常見(jiàn)變異位點(diǎn)對(duì)蛋白功能影響為耐受和良性，兩個(gè)罕見(jiàn)變異位點(diǎn)為損傷突變位點(diǎn)。我們?cè)诟呒铀靼兹巳巳簶颖镜腤NT16基因中檢測(cè)到65個(gè)變異位點(diǎn)，其中6個(gè)位點(diǎn)為編碼氨基酸的變異位點(diǎn)，其中位點(diǎn)rs55710688為插入位點(diǎn)，會(huì)引起開(kāi)放閱讀框的移位，兩個(gè)錯(cuò)義突變位點(diǎn)為rs2707466和rs2908004。所有的非同義突變位點(diǎn)與腕部骨密度(P=0.0009)、髖部骨密度(P=0.0009)和腰椎骨密度(P=0.0009

6、)存在顯著關(guān)聯(lián)。在5％閾值混合關(guān)聯(lián)分析中，我們?nèi)匀豢梢詸z測(cè)到WNT16基因與腕部骨密度相關(guān)聯(lián)，這說(shuō)明其中的罕見(jiàn)變異會(huì)對(duì)人類腕部骨密度表型產(chǎn)生影響。在白人樣本中，我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Leu15Met與Lys61Asn兩個(gè)罕見(jiàn)變異位點(diǎn)，但兩個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)義突變位點(diǎn)rs2908004和rs2707466與髖部骨密度存在顯著關(guān)聯(lián)（P=0.017）。這兩個(gè)常見(jiàn)位點(diǎn)的等位基因頻率高度一致，但在東亞人群、歐洲人群和非洲人群中呈現(xiàn)顯著差異。
　　結(jié)論: