高原红细胞增多症线粒体易感基因及其功能研究

高原红细胞增多症(HAPC)是由高原低氧引起的以红细胞过度增生为主要特征的临床综合症，前期研究发现线粒体遗传因素是其重要的发病机制，推测mtDNA SNP通过引起ROS生成增加，使HIF-1α蛋白水平增高，EPO生成增多，进而导致HAPC。本项目拟采用线粒体基因组测序技术高效率筛选HAPC病例标本的易感基因/位点，得到完整的线粒体基因组及相应疾病易感基因/位点的分布信息，寻找和识别与HAPC发病相关的线粒体基因和已知基因的新变异。通过不同易感基因型血小板细胞融合技术，进一步研究缺氧环境下线粒体功能的改变，进而探讨mtDNA SNP 致HAPC发病的分子遗传学机制，确定一批与HAPC发病关联的易感性基因。研究结果不仅有助于深入揭示HAPC的发病机制，并可为深入研发可用于HAPC易感者筛选和临床早期诊断的用品、探索有药物开发前景的生物分子和药物靶分子奠定基础。

高原红细胞增多症(HAPC)是由高原低氧引起的以红细胞过度增生为主要特征的临床综合症。前期研究发现线粒体遗传因素是其重要的发病机制，推测mtDNA SNP通过引起ROS生成增加，使HIF-1α蛋白水平增高，EPO生成增多，进而导致HAPC。本研究先对移居高原汉族进行了HAPC的流行病学调查，分析可能与HAPC发病相关的各种环境因素，为下一步选择匹配良好的的病例对照样本奠定了基础。然后结合生理生化检测结果，应用Sanger技术进行线粒体全长测序，通过小样本的病例（49例）对照（47例）研究，初步筛选出可能与HAPC发病相关的16个mtDNA SNPs。然后放大样本量（病例318例，对照253例）对上述16个SNPs进行基因分型，分析mtDNA SNP与HAPC易感的相关性，寻找到与HAPC相关的mtDNA SNPs。最后通过将携带有不同易感基因型的血小板与无线粒体DNA的rho细胞融合，进一步研究缺氧环境下mtDNA SNPs对线粒体功能的影响，进而探讨mtDNA SNP 致HAPC发病的分子遗传学机制。流行病学调查结果显示，年龄、肥胖程度、海拔和高原暴露时间等环境因素与HAPC发病相关。mtDNA SNP与HAPC易感的相关分析结果显示，①mtDNA 8414位点多态性与移居高原汉族HAPC的易感性相关，mtDNA 8414T （突变）基因型是移居高原汉族患HAPC的危险因素；②经环境因素校正，mtDNA 10609位点多态性与移居高原汉族HAPC的易感性相关，mtDNA 10609C（突变）基因型是移居高原汉族患HAPC的保护因素，即mtDNA 10609T（野生）基因型是移居高原汉族患HAPC的危险因素。细胞融合实验结果显示，①mtDNA 8414单核苷酸多态性对常氧或缺氧时细胞内ROS含量无影响；②mtDNA 10609单核苷酸多态性对常氧时细胞内ROS含量无影响，但可以影响缺氧时细胞内ROS增高的幅度。. 结论：线粒体DNA 10609位点单核苷酸多态性与HAPC的发病相关，可能与缺氧时mtDNA 10609序列影响线粒体呼吸链功能而影响ROS的生成有关，提示mtDNA 10609单核苷酸多态性可能为HAPC发病的遗传因素。