骨骼发育相关基因多态性与人类指长比的关联性研究

Digit ratio（2D:4D）reflect the individual levels of prenatal sex steroid hormone exposure, is an important characteristic of Physical anthropology. Digit ratio have a wide range of applications in the field of Biological anthropology, Developmental biology, Psychology, and Clinical medicine. About it research is still very weak that digit ratio biological basis of development. 2D:4D has an obvious sexual dimorphism. This difference may be caused by bone development. In Caucasian populations, screened a skeletal developmental related gene（ SMOC1） and 2D:4D associated with it. On development model of mouse digit ratio studies showed that 19 skeletal development related genes expression in 2D and 4D .Thus, we put forward the hypothesis that the sex differences in 2D:4D is determined by the phalange developmental gene network. This topic is intended to be the population of Han ethnic in Ningxia, analysis of the digit ratio and the correlation between the gene polymorphism of bone development related gene（IHH、FGFR2、SOX9、COL4A2、COL5A1、COL6A2、COL10A1、 COL12A1、COL14A1、BMP6、SMAD3、WNT5a、IGFBP2、IGFBP5、RUNX2、MMP9、ITGAM、FGF3、MSX1、SMOC1） and digit ratio by anthropometry and molecular biology methods. Confirmatory polymorphism of bone development associated gene is mainly biological basis of digit ratio development. Compare polymorphism of these genes distribution characteristics in different racial groups and explore it the molecular basis . It is provides a theoretical basis that digit ratio the biological basis of development. Meanwhile, also available for in-depth study of related diseases provides a new way of thinking.

指长比是体质人类学的一个重要指标,已成为生物人类学、发育生物学、心理学以及医学研究领域关注的热点问题之一。但关于指长比发育的生物学基础研究依然薄弱，尚无定论。指长比具有明显的性别二态性，这种性差可能是由骨骼发育所致。在高加索人群中已筛选出骨骼发育相关基因SMOC1与指长比相关联；对小鼠指长发育模型的研究也表明，在2D和4D中有19个骨骼发育相关基因表达。由此，我们提出了指骨形成的基因网络可能决定了2D:4D发育的假说。本课题拟以宁夏汉族为研究对象，通过体质人类学和分子生物学方法，分析人类指长比与指骨发育相关的SMOC1、IHH、FGFR2、SOX9 等20个基因多态性之间的关联性，比较这些基因多态性在不同种族人群中的分布特征，验证指骨相关基因多态性是指长比发育的生物学基础；为进一步揭示指长比发育的生物学基础提供理论依据；同时，也可为与指长比相关疾病的深入研究提供新的思路。

本研究通过人类体质测量方法和多重PCR基因分型技术，分析了Ihh、FgfR2、Sox9、Col10a1、Col4a2和Col12a1等62个骨骼发育相关126个SNP位点基因多态性与指长比的关系，探讨了人类指长比发育的生物学基础；分析了这些基因多态性位点在宁夏回、汉族群体中的分布特征，研究了人类指长利手之间的相关性。研究结果表明，（1）在人群中携带rs4775936T等位基因的个体2D:4D较低，rs4775936与女性2D:4D的Dr-l值降低相关联，提示CYP19A1 rs4775936可能与指长比的形成有关。（2）女性利手与左手指长比呈负相关性。提示女群体左利手可能与高指长比具有一定相关性。（3）MMP9 基因rs2236416 位点基因型频率在回、汉族女性之间差异有统计学意义，rs3787268和 rs3918254 位点基因型频率分布与欧洲人群和非洲人群之间差异显著。（4）女性SLE患者左手2D:4D与SLE相关，提示SLE发病可能与患者母亲孕期性激素有关，可能是女性SLE患者发病的宏观生物学标记。（5）男性和女性AS患者左手2D:4D比值明显高于健康对照组，而AS的严重程度和发病年龄与2D:4D无关，提示AS发病可能与患者母亲孕期性激素有关，或许可作为AS患者发病的宏观生物学标记。这些研究结果为进一步揭示人类指长比发育的生物学基础提供了理论依据，也为我国体质人类学研究积累基础资料，拓展了体质人类学的研究领域。