慢性阻塞性肺病异常甲基化调控的研究

吸烟是慢性阻塞性肺病（COPD）最主要危险因素，约15%吸烟者患COPD。分子遗传学研究COPD易感基因常有不一致结果，主要原因是基因及环境因素的相互作用。DNA甲基化是联系环境与遗传因素的分子标志，因此我们假设吸烟COPD患者与吸烟健康人相比,具有异常的DNA甲基化调控。本课题通过DNA异常甲基化调控研究吸烟致COPD的分子机制，首先研究吸烟COPD患者与健康吸烟者痰柱状上皮细胞DNA全基因组的甲基化，筛选出甲基化差异最大（与吸烟COPD易感性最相关）的基因（～10个）。然后检测这些基因在相应患者痰柱状上皮细胞mRNA表达、鉴定出与DNA甲基化程度呈高度负相关的高度甲基化基因。并对所鉴定出的1～2个基因进行甲基化测序，确认这些基因甲基化状态及其与临床表型关系。最后对所鉴定出的基因进行体外细胞珠甲基化的可逆性研究。该课题将为进一步阐述COPD分子机制，为其有效防治提供新的理论基础和方法。

项目背景：吸烟是慢性阻塞性肺病（COPD）最主要危险因素，约15%吸烟者患COPD。分子遗传学研究COPD易感基因常有不一致结果，主要原因是基因及环境因素的相互作用。DNA甲基化是联系环境与遗传因素的分子标志，因此我们假设吸烟COPD患者与吸烟健康人相比,具有异常的DNA甲基化调控。..主要研究内容：本课题通过DNA异常甲基化调控研究吸烟致COPD的分子机制，首先研究吸烟COPD患者与健康吸烟者痰柱状上皮细胞DNA全基因组的甲基化，筛选出甲基化差异最大（与吸烟COPD易感性最相关）的基因（～10个）。然后检测这些基因在相应患者痰柱状上皮细胞mRNA表达、鉴定出与DNA甲基化程度呈高度负相关的高度甲基化基因。并对所鉴定出的1～2个基因进行甲基化测序，确认这些基因甲基化状态及其与临床表型关系。最后对所鉴定出的基因进行体外细胞珠甲基化的可逆性研究。..结果及数据：（一）COPD甲基化研究：1）我们经过反复测试，发现难以从COPD患者及吸烟正常人群痰液提取足够气道柱状上皮细胞进行研究；2）纤维支气管镜刷片可取到一定量的气道上皮细胞，纯度可以达到95％，但存在两个问题未能继续使用纤维支气管镜刷片收集标本进行检测，一是仅仅能收集到因有肺部其他病变的而进行纤维支气管镜检查的患者，因国内伦理问题，难于获得对无其它疾病的单纯COPD的患者进行有创纤维支气管镜检的伦理批件；二是我们经纤维支气管镜获得的标本虽然可分离出足够质量的RNA，但却无法获得足够DNA进行全基因组甲基化检测。3）我们发现经鼻前庭取鼻黏膜上皮细胞可获得足够量的RAN及DNA进行全基因组mRNA表达谱及全基因组甲基化测序。我们的结果仍在分析处理中。.（二）COPD基因多态性研究：通过对肺功能快速下降及不下降的COPD患者进行基因多态性关联研究，对比分析19个IL1A、IL1B及IL1RN的单核甘酸多态性及血清CRP浓度，结果发现，没有一个SNP与肺功能下降及CRP水平相关。..科学意义：该课题将为进一步阐述COPD分子机制，为其有效防治提供新的理论基础和方法。