FRAP1和PDGFRA基因上的多态性位点与汉族人群近视的关联性分析

摘要

目的：近视眼是世界上最常见的屈光不正，而高度近视往往引发多种眼部并发症，严重将致盲，然而高度近视的致病机制目前尚不明确。FRAP1和PDGFRA这两个基因与角膜曲率以及散光的相关性在之前的多个全基因组关联分析（GWAS）研究中已经被发现，而角膜曲率异常和散光是导致屈光不正的重要原因。极少的研究和报道关注FRAP1和PDGFRA与高度近视之间的关联，所以，本论文采取病例对照关联研究来探索中国汉族人群中FRAP1和PDGFRA基因上的共11个多态性位点（Single Nucleotide Polymorphism，SNP）位点（rs12142905，rs17036631，rs17084051，rs2076655，rs2114039，rs2275525，rs6540964，rs7660560，rs7677751，rs1057079，rs7682912）与高度近视易感性之间的关联。 方法：本研究共招募1868名志愿者（均为汉族人群），其中包括921名高度近视患者以及947名健康对照。分别从他们的肘静脉中抽取外周血，提取全基因组DNA样本。通过聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）扩增相应DNA片段，再用ABI Snapshot单碱基延伸的方法特异性扩增相应位点，从而对11个多态性位点进行基因分型。并且，本研究运用了五种遗传模式（等位基因模型、纯合模型、杂合模型、显性模型、隐性模型）来进一步探究11个多态性位点和中国汉族人群高度近视(high myopia，HM)、超高度近视（extreme myopia，EM）以及病理性近视（pathologic myopia，PM）的关联性。 结果：本研究中11个多态性位点在病例组和对照组中的基因型频率无显著性差异（P＞0.001），均符合哈迪-温伯格（Hardy-Weinberg）定律。①11个SNPs位点等位基因频率在高度近视组和健康对照组之间并无显著的统计学差异，P值分布在0.202到0.997之间。用Haploview（version4.2）进行单倍体型分析，结果显示在FRAP1基因上5个SNPs位点rs6540964、rs2275525、rs1057079、rs2076655和rs12142905位于同一个连锁不平衡结构区（Linkage disequilibrium，LD），包含五种单体型TCTAT、CTCGC、CCCGT、CTCGT、TCTGT，P值在0.170到0.978之间，均无统计学意义；PDGFRA基因上rs17084051和rs2114039位于同一个LD，包含CT、AC和CC三种单体型，P值在0.645到0.754之间，无统计学差异。②等位基因频率在超高度近视和健康对照组中也没有明显差异，P值介于0.286到0.999之间。在连锁分析和单体型分析中，与高度近视不同的是，超高度近视样本和病理性近视样本在PDGFRA基因上纳入了其他三个SNP即一共有5个SNP构成五种单体型，但同样没有找到具有统计学意义的单体型。在超高度近视患者和对照人群进行五种模型下的分析时，在rs7660560的隐性模型分析中，与携带AG+GG人群相比，携带AA的个体敏感度略低，P值等于0.045，具备统计学意义（P=0.045，OR=0.416，95%CI=0.172-1.007）。③在对11个多态性位点与病理性近视进行相关性分析时，等位基因频率在病理性近视和健康对照组中也没有明显差异（P值介于0.144-0.921），但rs17036631位点的杂合和显性模型分析显示，与CC携带者相比较，携带rs17036631CT和rs17036631CT+TT的个体对病理性近视的敏感度将会增加（P=0.020，OR=1.429，95%CI=1.056-1.935；P=0.048，OR=1.352，95%CI=1.002-1.830）。Rs7660560位点的纯合和隐性模型分析显示，与携带rs7660560GG和rs7660560GG+AG的个体相比较，AA携带者对病理性近视的敏感度将会降低，P值分别为0.020、0.016，具有统计学意义（P=0.020，OR=0.211，95%CI=0.050-0.889；P=0.016，OR=0.202，95%CI=0.048-0.849）。 结论：在中国汉族人群中，FRAP1和PDGFRA基因的多态性位点与高度近视和超高度近视无显著相关性，但与病理性近视的关系还需要进一步探究。此外，我们的研究显示角膜曲率和散光与高度近视之间的遗传背景是不同的。但需要更多的临床研究和动物实验来证明FRAP1和PDGRA基因在高度近视、病理性近视发生发展进程中发挥的作用。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 近视定义及分类

1.2 近视的流行病学研究

1.3 近视发病机理的基础研究进展

1.4 近视的治疗与防控

1.5.1 单核苷酸多态性的定义

1.5.2 与近视有关的部分SNP研究

1.6 病例对照关联分析

1.7 全基因组关联分析方法简介

1.8 FRAP1和PDGFRA基因的前期研究工作

1.9.1 主要研究内容

1.9.2 本研究论文的文章结构

第二章 材料和方法

2.1 仪器与试剂

2.1.1 主要实验仪器

2.1.2 主要实验试剂和耗材

2.1.3 主要实验试剂的配制

2.2.1 研究对象的采集

2.2.2 研究对象的采集标准

2.2.3 流行病学资料

2.3.1 病例及对照的眼科检查

2.3.2 全血样本的DNA提取

2.3.3 SNP位点的选择和相关引物的设计

2.3.4 基因分析

2.3.5 统计学分析方法

第三章 结果

3.1 多态性位点基因分型结果读取

3.2.2 哈迪温伯格平衡检验

3.2.3 SNP位点等位基因频率与高度近视患者的相关性分析

3.2.4 五种遗传模型下的基因型频率与高度近视的相关性分析

3.2.5 高度近视和对照样本的连锁不平衡和单体型分析

3.3 超高度近视与11个多态性位点的相关性分析结果

3.3.1 哈迪温伯格平衡检验

3.3.2 SNP位点等位基因频率与超高度近视患者的相关性分析

3.3.3 五种遗传模型下的基因型频率与超高度近视的相关性分析

3.3.4 超高度近视和正常对照样本的连锁不平衡和单体型分析

3.4.1 病理性近视病例的基本情况

3.4.2 哈迪温伯格平衡检验

3.4.3 SNP位点等位基因频率与病理性近视患者的相关性分析

3.4.4 五种遗传模型下的基因型频率与病理性近视的相关性分析

3.4.5 病理性近视和正常对照样本的连锁不平衡和单体型分析

第四章 讨 论

4.1 FRAP1和PDGFRA基因与近视关联性结果分析

4.2 易感基因分析

第五章 全文总结及未来展望

5.1 研究结果总结

5.2 未来工作的展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果