DNA甲基化与新疆哈萨克族原发性高血压的相关性研究

The incidence rate of essential hypertension in Xinjiang Kazak is high, but the study between Kazak essential hypertension and DNA methylation has not been reported. This study is on the basis of our previous research, and introducing the epigenetics concepts and research methods in the study of Xinjiang Kazak essential hypertension,to study the correlation between DNA methylation and Xinjiang Kazak essential hypertension: 1. Screening and discovery of the differential methylation genes in peripheral blood mononuclear cells between the Xinjiang Kazakh essential hypertension group and normal blood pressure group by methylation gene chip(48 cases), Using bioinformatics analysis and combining with differential methylation genes that we have known to determine the target genes in next step. 2. For a epidemiological survey, the essential hypertension group and control group will be selected(600 cases), Methylation status of taget genes will be detected by MALDI-TOF mass spectrometry to analyze its correlation with essential hypertension and interaction with environmental risk factors, Using bisulfite sequencing to verify methylation status, and the effects of different methylation status for gene expression will also be detected.That will provide a theoretical basis for prevention and treatment of essential hypertension in Xinjiang Kazak.

新疆哈萨克族原发性高血压发病率高，但其与DNA甲基化之间的研究尚未见报道，本课题拟在前期研究的基础上，在新疆哈萨克族原发性高血压研究领域，引入表观遗传学的概念和研究手段，对DNA甲基化与新疆哈萨克族原发性高血压之间的相关性进行研究：1.使用甲基化芯片，以外周血中的单核细胞为研究对象，对新疆哈萨克族原发性高血压组和正常血压组（共48例）之间的差异甲基化基因进行筛查和发掘，通过生物信息学分析并结合目前已知的高血压差异甲基化基因，确定下一步研究的目标基因；2. 进行流行病学调查，配对病例组与对照组（共600例），使用MALDI-TOF 质谱技术检测目标基因的甲基化状态，分析其与哈萨克族原发性高血压之间的相关性，以及与环境易感因素之间的交互作用，同时使用亚硫酸氢盐测序的方法进行验证，并检测目标基因不同甲基化状态对基因表达的影响，为新疆哈萨克族原发性高血压的防治提供理论依据。

新疆哈萨克族原发性高血压与DNA甲基化的相关性研究分三阶段，首先课题组以679例新疆哈萨克族人为研究对象，选取高血压组和对照组各12例，用11umina 450k甲基化芯片和Affymetrix IVT表达谱芯片进行差异甲基化的筛选，并以甲基化与表达谱为标准进行两种芯片数据联合分析，筛选出了PFKP，CLU3，ADAMTS2，HDAC4，ANXA2等10个差异化程度较高的差异甲基化基因，并对10个基因进行了甲基化焦磷酸测序和mRNA表达的荧光定量PCR验证，研究结果显示：10个被检测片段中有PFKP（cg24754223）、CUL3（cg11229715）、OVGP1（cg20823859）、ADAMTS2（cg01387905）、HDAC4（cg19367293）、ANXA2（cg09785377）、GPIHBP1（cg23283667）、RPTOR（cg09318637）8个片段的焦磷酸测序结果及荧光定量PCR结果与甲基化芯片筛选结果基本相符，验证结果证实了基因芯片结果的可靠性。项目研究第二阶段，通过选取数据库中高血压病例组和对照组各150例进行DNA抽提及焦磷酸测序,对选取的与高血压相关的PFKP、CUL3、ADAMTS2、HDAC4、ANXA2五个基因片段进行扩大样本后的甲基化验证，研究结果发现PFKP基因body区在哈萨克族原发性高血压患者、ANXA2基因的CpG2位点在新疆哈萨克族女性高血压患者、ADAMTS2基因在新疆哈萨克族男性高血压患者存在低甲基化状态，提示上述基因的低甲基化状态可能与哈萨克族高血压的发生发展相关。而ADAMTS2在女性高血压患者、CUL3在新疆哈萨克族男性高血压患者、HDAC4基因body区CpG2-3在新疆哈萨克族男性高血压患者中存在高甲基化状态，提示上述基因的高甲基化状态可能参与哈萨克族高血压的发病过程。项目研究第三阶段，采用Real-time PCR 从mRNA水平检测目标基因表达，West-blot技术从蛋白水平检测目标基因表达，酶联免疫吸附法(Elisa)检测血清中目标基因的表达水平。研究发现哈萨克族高血压组与对照组相比，血清中ADAMTS2、ANXA2水平升高；外周血单个核细胞中PFKP的蛋白表达增高；提示上述三种蛋白可能参与了哈萨克族原发性高血压疾病的发生发展，为进一步阐释哈萨克族原发性高血压的发病机制提供了新思路。