基于全基因组外显子测序技术的支气管哮喘慢性持续期寒热证型发病机制研究

Asthma is a complex disease caused by the interaction of genetic and environmental factors. Current research focused on gene locus mutation using correlation studies at micro level. With the study of TCM pattern essence,gene polymorphism is considered to affect the performance of the pattern. The project team had already built the asthma clinical database according to the patients' clinical manifestations of cold and heat pattern,and selected the patients of asthenia cold and asthenia heat pattern to make preliminary DNA methylation detection.The results showed significant differences of these two groups in the expression and distribution of the methylation of genes, and the related signal pathway is markedly different. According to the new genomic detection technology ,we put forward the hypothesis that there may be differences among the gene expression regulation of asthma pathogenesis, which lead to different syndromes of asthma. To test this hypothesis, this study will choose chronic persistent period patients as the objects, and whole genome exon sequencing technology to identify the gene targets refelcting asthenia cold and asthenia heat pattern in asthma patients will be applied. Further, we will explore TCM pattern essence of asthma patients, and lay the foundation of further interpretation asthma pathology mechanism and TCM pattern in gene expression, to provide the experimental basis for the promotion of individual TCM treatment.

支气管哮喘是遗传和环境因素共同作用引起的复杂疾病，目前发现许多基因位点的变异与发病相关。随着对中医证候本质的研究，同样认为基因多态性会影响证候表现。本项目组前期建立哮喘临床数据库，发现哮喘非发作期寒热证型间存在治疗差异，并从中选取虚寒和虚热证患者，初步进行DNA甲基化检测，结果表明，两组在甲基化基因的表达和分布上有显著差异，并在相关信号通路中明显不同。基于新一代基因组学检测技术，在中医基础理论指导下，我们提出“决定哮喘发病机制的基因表达调控上，可能存在差异，导致哮喘不同证候表现”的假说。为验证这一假说，本研究采用哮喘慢性持续期患者为研究对象，利用全基因组外显子测序技术，观察哮喘虚寒证、虚热证患者在基因组学层面上的表达差异并进行功能验证，探讨中医寒热证型的遗传学本质，为进一步解释哮喘发病的病理机制以及挖掘中医不同证型的基因表达规律奠定基础，为中医个体化治疗特色的推广提供实验依据。

支气管哮喘是遗传和环境因素共同作用引起的复杂疾病，目前发现许多基因位点的变异与发病相关。随着对中医证候本质的研究，同样认为基因多态性会影响证候表现。本项目组前期建立哮喘临床数据库，发现哮喘非发作期寒热证型间存在治疗差异，并从中选取虚寒和虚热证患者，初步进行DNA甲基化检测，结果表明两组在甲基化基因的表达和分布上有显著差异，并在相关信号通路中明显不同。基于新一代基因组学检测技术，在中医基础理论指导下，我们提出“决定哮喘发病机制的基因表达调控上，可能存在差异，导致哮喘不同证候表现”的假说。为验证这一假说，本研究前期采用回顾性文献调研与临床流行病学调查相结合的方法，采用德尔菲法，最终确定哮病慢性持续期中医虚寒证、虚热证辨证标准。入组虚寒证和虚热证患者各20⼈，进行外周血样本的采集、DNA提取和检测，外显子捕获，通过高通量测序，进行DNA样品的外显子信息采集，之后进行生物信息学分析。检测SNP变异信息，进行SNP保守性预测、致病性分析，从SNP与indel整体数目的角度看，两组有显著差异（P<0.05），说明支气管哮喘慢性持续期虚寒证和虚热证患者在SNP的表达和分布上有明显差异。同时进行40个样本RRBS建库测序研究，后续的甲基化分析正在进行中，下一步预期是把哮喘虚寒证和虚热证的SNP和甲基化数据相结合进行统计分析，以期缩小研究范围，找到差异位点进行研究。但是从目前的研究结果可以看出，哮喘不同证型区别很可能是由于哮喘基因组学的差异引起。与此同时，我们进行了代谢组学检测，发现哮喘寒热证型在小分子代谢物的表达及代谢通路上有明显差异，初步揭示了哮喘寒热证型与代谢组学的表达相关。我们下一步将深入挖掘基因组、蛋白组、转录组及代谢组学的多组学研究，进行组学之间的相关性分析，以深入研究哮喘的发病机制及挖掘不同证型的科学内涵。