NPTX2等位点甲基化与生物学年龄相关性及其在衰老中的作用机制

The methylation of specific loci such as NPTX2，Edaradd,Tom1L1 showed significant correlation with age in resent studies involving small groups of people after a genome-wide scan. These genes also were involved in cardiovascular disease and neurological disease. In order to provide a novel stratage for the age estimation using biological samples, this study plans to perform real-time quantitative methylation-specific polymerase chain reaction within a large sample from the Han ethnic group in Chongqing focusing on the methylation status of these genes. Based on the data aquired, we would be able to perform statistical analysis and construct regression model. Then the model will be tested to verify its accuracy. One the other hand, we plan to construct cell model which would over express or low express the target gene. Using cell biology and molecular biology technique, we plan to oberserve the morphology change of these cells, and perform FCM, MTT, western blot, immunohistochemistry examine, etc. on the target cells to verify the expression status of the target genes and the signal pathway of senescence process. In this study, we will look into the mechanisms and roles of the target genes in senescence. Further more, we may provide evidence for interventions based on specific epigenetic marks associated with disease, as is already the case in cancer treatment.

NPTX2，Edaradd,Tom1L1等基因的甲基化在小样本人群的基因扫描中被发现与年龄具有高度相关性，同时这些基因的甲基化状态又与神经系统和心血管系统等的疾病有明显的联系。本研究主要从分子生物学的方法入手，应用实时定量甲基化特异性PCR和其它细胞生物学及分子生物学的手段，一方面对重庆地区的汉族人群进行大样本量的针对前述基因的甲基化情况的调查，继而对最适用的样本来源组织进行筛选，通过数学和统计学方法来建立基于这些指标的年龄推断公式，并验证其适用性，以期为法医年龄推断提供新方法和策略；另一方面，构建对目的基因过表达和低表达的细胞模型，通过观察细胞形态，细胞的周期、凋亡检测，细胞增殖，并检测目的基因和衰老相关核心蛋白的表达情况，以期明确目的基因在衰老过程中的作用和机制，并为医学上提供基于生物学年龄的个性化疾病风险评估、预防和治疗的依据。

NPTX2，Edaradd,Tom1L1等基因的甲基化在小样本人群的基因扫描中被发现与年龄具有高度相关性，同时这些基因的甲基化状态又与神经系统和心血管系统等的疾病有明显的联系。本研究主要从分子生物学的方法入手，应用实时定量甲基化特异性PCR和其它细胞生物学及分子生物学的手段，一方面对重庆地区的汉族人群进行大样本量的针对前述基因的甲基化情况的调查，继而对最适用的样本来源组织进行筛选，通过数学和统计学方法来建立基于这些指标的年龄推断公式，并验证其适用性，以期为法医年龄推断提供新方法和策略；另一方面，构建对目的基因过表达和低表达的细胞模型，通过观察细胞形态，细胞的周期、凋亡检测，细胞增殖，并检测目的基因和衰老相关核心蛋白的表达情况，以期明确目的基因在衰老过程中的作用和机制，并为医学上提供基于生物学年龄的个性化疾病风险评估、预防和治疗的依据。.通过对重庆地区收集600例汉族不同年龄阶段的无关个体的外周血样本，检测目标基因位点的甲基化状态并进行与年龄的相关性分析。通过经典的MSP法对目标基因的甲基化进行检测并以高分辨溶解曲线（HRM）检测进一步验证，研究发现，NPTX2基因甲基化程度受年龄因素显著影响，甲基化率与个体生物学年龄呈正相关，而Tom1L1及Edaradd基因甲基化程度与个体生物学年龄呈负相关。甲基化与性别因素不具有统计学意义，提示性别因素对基因甲基化影响不显著。联合应用三基因可望作为对个体生物学年龄推断的指标。.通过细胞生物学实验研究目的基因表达发生变化在衰老的可能的作用机制。甲基化CpG结合结构蛋白2（MBD2）是参与基因甲基化修饰的重要蛋白，实验发现MBD2在胃癌细胞及正常胃组织中均有表达，但在胃癌细胞中的表达显著增强；MBD2主要分布于细胞核，这与其生物学功能相一致；通过构建MBD2的siRNA, 特异性地抑制MBD2的表达，导致基因组甲基化的抑制，进而抑制了肿瘤细胞的生长。.实验通过构建甲基化引物，特异性地对NPTX2基因进行促甲基化。细胞学实验提示细胞增殖增加，流式细胞检测提示细胞的凋亡下降。WB检测提示，NPTX2基因高甲基化时，NPTX2表达被抑制，P53/P21信号转导通路也相应地被抑制，同时AKT的活性增强，提示以上通路的改变可能通过AKT的介导实现。