中国人群STAT1基因和WNT16基因外显子测序与骨密度的关联分析

【摘要】目标：研究结果表明STAT1基因和WNT16基因与骨密度变化密切相关。位于STAT1基因内的rs11693463位点与腰椎骨密度显著关联。WNT16基因所参与的Wnt信号通路对于骨代谢起着至关重要的作用,有研究表明WNT16基因中的常见变异位点rs2707466位点参与了骨密度代谢。在本研究中,我们旨在通过罕见变异分析来证实STAT1基因和WNT16基因中的罕见功能变异位点对人类骨密度的影响。方法：本研究采取极端采样的方法,从大约2000个来自长沙和西安的随机中国汉族人群样本中抽取50个高骨密度和51个低骨密度样本。所有的骨密度数据通过HologicQDR-4500W双能X射线骨密度吸收仪(DXA)进行测量。髋部骨密度符合分类变量分布,腰椎和腕部骨密度符合数量性状分布。因此,髋部骨密度在本研究以质量性状进行计算,而腰椎和腕部骨密度将按照数量性状进行计算,并根据年龄、年龄平方、身高、和体重进行校正。从个体的外周血提取DNA,并使用NimbleGen2.1MHumanExomeArray捕获外显子组,再通过IlluminaSolexa测序仪进行重测序。可变阈值混合关联分析法用来检验其中罕见变异与骨密度的关联关系。结果：研究中,我们通过外显子捕获测序在中国汉族人群的STAT1基因外显子区域检测到45个变异位点,其中包括6个同义突变位点；在高加索白人人群样本中检测到115个变异位点,其中包括1个同义突变位点。在混合关联分析检验中没有发现STAT1基因有很强的信号显示其与人类骨密度变化存在显著关联。在WNT16基因中,我们在中国汉族人群中发现了10个变异位点,其中3个位点位于内含子区域,4个位点为非同义突变位点,2个为新发现的变异位点chr7：120969389(C>A,氨基酸：Leu15Met)与chr7:120969708(G>C,氨基酸：Lys61Asn),以及2个常见变异位点rs2707466(MAF=0.218)和rs2908004(MAF=0.168)。通过SIFT和PolyPhen功能预测工具,两个常见变异位点对蛋白功能影响为耐受和良性,两个罕见变异位点为损伤突变位点。我们在高加索白人人群样本的WNT16基因中检测到65个变异位点,其中6个位点为编码氨基酸的变异位点,其中位点rs55710688为插入位点,会引起开放阅读框的移位,两个错义突变位点为rs2707466和rs2908004。所有的非同义突变位点与腕部骨密度(P=0.0009)、髋部骨密度(P=0.0009)和腰椎骨密度(P=0.0009)存在显著关联。在5%阈值混合关联分析中,我们仍然可以检测到WNT16基因与腕部骨密度相关联,这说明其中的罕见变异会对人类腕部骨密度表型产生影响。在白人样本中,我们没有发现Leu15Met与Lys61Asn两个罕见变异位点,但两个常见的错义突变位点rs2908004和rs2707466与髋部骨密度存在显著关联(P=0.017)。这两个常见位点的等位基因频率高度一致,但在东亚人群、欧洲人群和非洲人群中呈现显著差异。结论：本研究没有发现STAT1基因中的罕见变异位点与人类骨密度表型存在显著关联。发现WNT16基因中的常见变异位点rs2707466和罕见变异位点对于人类骨密度变化起重要作用。本研究首次鉴定了WNT16基因中的罕见变异,并揭示其在不同人群中对骨密度的效应。
【作者】吴珂皓；
【导师】陈湘定；
【作者基本信息】湖南师范大学，动物学，2014，硕士
【关键词】骨密度；WNT16；STAT1；罕见变异；

【参考文献】
[1]颜斌.建国后毛泽东经济建设中的统筹兼顾思想研究[D].东北大学,马克思主义中国化研究,2010,硕士.
[2]李高.城镇化进程中的民间信仰精英研究[D].华东师范大学,社会学,2013,硕士.
[3]胡加林.袋装砂井处理软粘土路堤地基沉降与稳定性研究[D].浙江大学,建筑与土木工程,2004,硕士.
[4]徐辉.面向订单的柔性生产计划研究及应用[D].浙江大学,2004.
[5]周兰娟.分级聚类算法在科研网络社团划分中的应用[D].山东师范大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[6]易敏.京沪高速铁路列车停站方案优化设计研究[D].西南交通大学,交通运输工程,2014,硕士.
[7]朱思响.综合纠倾法在既有结构加固纠偏中的应用研究[D].西安建筑科技大学,结构工程,2013,硕士.
[8]胡彧倩.重庆铜梁舞龙运动传承与发展研究[D].西南大学,体育人文社会学,2014,硕士.
[9]张勇.中国城乡财产性收入差距研究[D].中国科学技术大学,工商管理,2014,硕士.
[10]杨建林,孙明军.竞争情报收集的自动化[J].情报杂志,2005,01:40-43.
[11]张德忠.中国石油天然气总公司1990年地球物理勘探活动情况[J].石油地球物理勘探,1991,06:795-796.
[12]齐微.一类智能算法及与变分优化的融合性研究[D].辽宁工程技术大学,应用数学,2012,硕士.
[13]孙少梅.商务报告的翻译—论功能对等理论在瑞士银行2012年度报告中的运用[D].烟台大学,英语笔译,2014,硕士.
[14]李娴.唐宋时期来华日僧之比较研究[D].山东大学,中国古代史,2013,硕士.
[15]罗忠,谢永斌,朱重光.CMAC学习过程收敛性的研究[J].自动化学报,1997,04:25-31.
[16]艾琳（JuseleneOliveiraCenteio）.武汉市幼儿园教师对特殊儿童融合教育的态度研究[D].华中师范大学,特殊教育,2014,硕士.
[17]陈应武.梨上瘿螨发生规律和防治技术的研究[D].甘肃农业大学,植物病理学,2003,硕士.
[18]董秀秀,王宇,沈玉栋,孙远明,王弘,雷红涛,肖治理,杨金易,徐振林.基于新型纳米材料的电化学免疫传感器及其在食品安全检测中的应用进展[J].中国食品学报,2015,04:136-146.
[19]王永贵,董大海.客户关系管理的研究现状、不足和未来展望[J].中国流通经济,2004,06:53-57.
[20]何正和.手性1-Azaspiro[4.4]nonane骨架配体的设计、合成及其催化不对称氢转移反应研究[D].兰州大学,有机化学,2014,硕士.
[21]张娜.论我国企业所得税法税收公平原则之实现[D].湘潭大学,法律,2003,硕士.
[22]肖燕妮.网络舆情引导—宣传思想工作的新课题[D].南京师范大学,思想政治教育,2012,硕士.
[23]贾宝金.我国《海岛保护法》存在的问题及修改完善[D].中国海洋大学,环境与资源保护法学,2014,博士.
[24]何涛.企业社会责任对消费者购买意向的影响分析[D].西南交通大学,伦理学,2014,硕士.
[25]姜欣彤.言语行为理论下中文网络詈骂语的语用功能研究[D].西北师范大学,英语语言文学,2014,硕士.
[26]曹鹦鹉.模糊数学在高职院校教育评价中的应用[D].宁波大学,基础数学,2013,硕士.
[27]王璐.ABA诱导水稻Osrbohs基因表达以及OsDMI3和ZFP36对Osrbohs基因表达的调控[D].南京农业大学,细胞生物学,2013,硕士.
[28]卢贵灵.曹学佺巴蜀诗研究[D].重庆工商大学,中国古代文学,2014,硕士.
[29]崔佳.我国高技术环境污染损害赔偿问题研究[D].天津大学,经济法学,2013,硕士.
[30]查苏娜.神话对族群跨文化传播的影响研究[D].内蒙古大学,新闻与传播,2014,硕士.
[31]沈巍.RAFT方法合成功能性共聚物及其性能研究[D].苏州大学,高分子化学与物理,2012,硕士.
[32]张慧.旅行社网站营销竞争力评价研究[D].辽宁师范大学,旅游管理,2012,硕士.
[33]黄礼岗.中国共产党执政模式的特征与优化[D].复旦大学,中共党史,2012,硕士.
[34]闫可可.有限责任公司股东退股权研究[D].苏州大学,经济法,2014,硕士.
[35]张逸,杨洪耕,林瑞星,王巍,谢康.电能质量数据交换格式文件通用解析方案[J].电力系统自动化,2012,11:86-91.
[36]陈红专.创愈灵涂膜剂的实验研究[D].湖北中医学院,中药学,2004,硕士.
[37]司维.商业银行中间业务产品定价研究[D].安徽大学,金融学,2013,硕士.
[38]早报记者周玲.任正非首次接受国内媒体采访“内部没腐败,华为就会前进”[N].东方早报,2014-06-17A20.
[39]王之敬,AmosNur.用地震法监测热采油过程[J].石油地球物理勘探,1989,02:144-154.
[40]陈国璋.对联合站合理利用压力能的改进意见[J].油田地面工程.1992(05)
[41]袁芳润.胆红素对急性肺损伤大鼠水通道蛋白1、5表达的影响[D].山西医科大学,呼吸内科,2013,硕士.
[42]黄莉娜.电子支付中的金融消费者权益行政法保护制度[D].复旦大学,宪法学与行政法学,2012,硕士.
[43]王金凤.基于SOA的大学生综合素质分析评价系统设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[44]毛文明,鲁翠涛,季魏红,贾建敏,郑俊海.浙江省50种高校学报影响力分析[J].温州医科大学学报,2014,06:463-469.
[45]OlabinjoYewande.M（语嫣）.汉语与约鲁巴语三身代词对比分析[D].苏州大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[46]龚映梅.主题公园原理与可持续发展模式研究[D].昆明理工大学,2004.
[47]杨安琪.安徽省生猪出口比较优势分析[D].安徽农业大学,产业经济学,2012,硕士.
[48]郑蕊.点式幕墙索桁支承体系的自振及风振特性研究[D].西安理工大学,结构工程,2004,硕士.
[49]干华栋.第三方物流参与下的医药供应链协调与收益分配研究[D].浙江大学,2013.
[50]何烨.全自动单头沾锡压着机的设计与研究[D].华南理工大学,机械工程,2012,硕士.