妊娠期糖尿病與子癇前期患者胎盤(pán)組織的DNA甲基化模式分析.pdf

1、妊娠期糖尿病和子癇前期是最常見(jiàn)的妊娠期疾病，研究發(fā)現(xiàn)二者可能具有相似的疾病起源。近年來(lái)越來(lái)越多的研究證實(shí)，甲基化在各種疾病的發(fā)生中發(fā)揮著重要的作用。因此，我們打算從甲基化的角度揭示二者發(fā)病的共同起源。本研究分為三個(gè)部分：
　　第一部分：妊娠期糖尿病患者胎盤(pán)組織DNA甲基化模式。
　　目的：越來(lái)越多的證據(jù)表明胎盤(pán)在妊娠期糖尿病(GDM)發(fā)病以及表觀(guān)遺傳修飾中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。比如DNA的甲基化，它與胎盤(pán)的異常發(fā)育以及功能異常相

2、關(guān)。第一部分的研究目的是為了揭示GDM病人與正常孕婦相比，其胎盤(pán)組織的全基因組DNA甲基化的差異。
　　方法：應(yīng)用甲基化DNA免疫共沉淀和人類(lèi)CpG island plus promoter芯片技術(shù)，篩選鑒定出與GDM相關(guān)的異常DNA甲基化基因;使用創(chuàng)新的信號(hào)通路分析來(lái)確定具有差異表達(dá)甲基化基因所涉及到的代謝通路;由于四個(gè)能量代謝相關(guān)基因(RBP4，Resistin，PPARα and GLUT3)的潛在功能與GDM發(fā)病的分子機(jī)制

3、有關(guān)。因此，我們使用硫酸氫測(cè)序PCR(Bisulfatesequencing PCR，BSP)進(jìn)一步驗(yàn)證了它們的甲基化模式。
　　結(jié)果：GDM組與對(duì)照組相比，我們的結(jié)果發(fā)現(xiàn)有包括3148個(gè)基因的6181個(gè)差異甲基化區(qū)域(DMR)表現(xiàn)出顯著性的甲基化差異(p＜0.01)，其中有包括1300個(gè)基因的高度甲基化的2491個(gè)DMRs。同時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)具有靶向的1848個(gè)基因的3690個(gè)DMRs表現(xiàn)出顯著性的低度甲基化;這些差異表達(dá)的甲基化

4、基因主要涉及的信號(hào)通路是:細(xì)胞生長(zhǎng)和凋亡調(diào)節(jié)路徑，神經(jīng)系統(tǒng)信號(hào)通路和炎癥相關(guān)信號(hào)通路;與正常胎盤(pán)組織相比，RBP4，Resistin和PPARα在GDM胎盤(pán)組織中呈低度甲基化狀態(tài)，GLUT3呈高度甲基化狀態(tài)。
　　結(jié)論：GDM與對(duì)照組之間，全基因的DNA甲基化狀態(tài)呈顯著性差異。胎盤(pán)組織甲基化的差異不僅有助于GDM的發(fā)生，而且可以胎兒反映發(fā)育情況。我們的研究揭示了GDM胎盤(pán)組織中DNA甲基化的異常模式，它與GDM的發(fā)生有關(guān)，而且可以

5、反映異常的胚胎環(huán)境。
　　第二部分：子癇前期患者胎盤(pán)組織DNA甲基化模式。
　　目的：子癇前期(PE)的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響母親和孩子的健康，但PE的發(fā)病機(jī)理仍然不清楚，胎盤(pán)被認(rèn)為在其中發(fā)揮著重要作用。DNA甲基化也被認(rèn)為與胎盤(pán)發(fā)育和功能改變有關(guān)。第二部分的研究目的是分析子癇前期病人胎盤(pán)組織的全基因組DNA甲基化表達(dá)譜。
　　方法：使用甲基化DNA免疫共沉淀和人類(lèi)CpG island plus promoter芯片技術(shù)分析了

6、正常胎盤(pán)組織與PE病人的胎盤(pán)組織中DNA甲基化狀態(tài)。候選基因的甲基化狀態(tài)使用硫酸氫測(cè)序PCR(BSP)進(jìn)行驗(yàn)證。
　　結(jié)果：基因芯片分析確定了在PE中具有顯著DNA甲基化差異的296個(gè)基因，這些基因多位于1號(hào)染色體(10.5％，P=0.005)，12號(hào)染色體(8.1％，P=0.062)和19號(hào)染色體(7.4％，P=0.117)。GO與Pathway分析發(fā)現(xiàn)這些基因參與不同的信號(hào)途徑和生命過(guò)程。此外，使用BSP技術(shù)在9個(gè)PE患者中驗(yàn)

7、證了六個(gè)基因（CAPN2，EPHX2，ADORA2B，SOX7，CXCL1和CDX1）的甲基化狀態(tài)。
　　結(jié)論：本研究顯示在PE中存在異常的DNA甲基化模式，這可能與PE的病理生理學(xué)有關(guān)。未來(lái)的工作將會(huì)探究這些發(fā)現(xiàn)在診斷以及治療上的潛在可能性。
　　第三部分：妊娠期糖尿病患者和子癇前期患者胎盤(pán)組織DNA甲基化模式之間的關(guān)系。
　　目的：胎盤(pán)不僅是胎兒發(fā)育過(guò)程中母親和胎兒營(yíng)養(yǎng)和排泄物交換的通道，而且也起到了調(diào)節(jié)子宮環(huán)境的

8、功能。妊娠期糖尿病(GDM)和子癇前期(PE)是常見(jiàn)的妊娠并發(fā)癥。病理生理學(xué)研究表明這兩者有關(guān)。表觀(guān)遺傳學(xué)支持環(huán)境因素之間的相互關(guān)聯(lián)，這些環(huán)境因素之前被報(bào)道與不良妊娠結(jié)局和胎兒發(fā)育有關(guān)。第三部分的研究目的是研究妊娠期糖尿病患者和子癇前期患者胎盤(pán)組織DNA甲基化模式之間的關(guān)系。
　　方法：使用甲基化DNA免疫共沉淀和人類(lèi)CpG island plus promoter芯片技術(shù)分析了正常胎盤(pán)組織與GDM和PE病人的胎盤(pán)組織中DNA甲基

9、化狀態(tài)。候選基因的甲基化狀態(tài)使用硫酸氫測(cè)序PCR(BSP)進(jìn)行驗(yàn)證。
　　結(jié)果：從目前研究得到的DNA甲基化芯片數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，相比于正常孕婦，GDM和PE病人的全基因組的DNA甲基化發(fā)生了改變。我們發(fā)現(xiàn)來(lái)自GDM病人與來(lái)自PE病人胎盤(pán)組織的甲基化水平變化類(lèi)似，64.4％的具有異常甲基化的注釋基因在兩者中表現(xiàn)出同樣的變化。值得注意的是，在PE和GDM中受到甲基化影響的基因主要包括一些糖代謝和脂類(lèi)代謝相關(guān)的基因，以及一些參與細(xì)胞粘附