新疆维吾尔族LPA基因新变异参与血脂代谢的功能机制研究

目的:本研究旨在寻找参与脂蛋白(a)(Lp(a))水平调控的LPA基因的新的功能变异位点。在新疆维吾尔族人群中,运用极端表型研究策略,进行全基因组测序、LPA基因拷贝数测定、目的区域多重PCR富集测序,探讨LPA基因KIV-2拷贝数变异与其血浆Lp(a)浓度的变化规律,筛选影响Lp(a)水平的新的突变位点,从基因/细胞/蛋白等多层次水平上研究,并验证新的功能突变位点对血浆Lp(a)水平的影响,为未来预防和治疗血脂异常提供新的理论依据及治疗策略据。方法:本研究共纳入300名研究对象,纳入曾于新疆医科大学第一附属医院就诊,年龄于18-79岁之间,伴或不伴有冠心病的维吾尔族患者。首先根据测定的Lp(a)水平将基线值分为正常组及极高组,(维吾尔族:正常组150例:Lp(a)≤200 mg/L;极高组150例:Lp(a)≥600 mg/L),进行LPA基因KIV-2区域拷贝数检测,将KIV-2拷贝数≥23,Lp(a)≤200 mg/L;KIV-2拷贝数<23,Lp(a)≥600 mg/L的研究人群定义为符合拷贝数变异规律组genetic overlap,将KIV-2拷贝数≥23,Lp(a)≥600 mg/L;KIV-2拷贝数<23,Lp(a)≤200 mg/L的研究人群定义为不符合拷贝数变异规律组,不符合拷贝数变异规律的研究对象作为极端表型组,进一步通过目的区域多重PCR富集测序的方法对该的人群进行LPA基因新的变异位点筛选。构建LPA基因野生型和突变型的真核过表达质粒,采用蛋白质免疫印迹(Western blot)、超滤离心法、共聚焦显微镜技术等实验手段在细胞水平进行功能测定及验证。结果:本研究共纳入300例维吾尔族研究对象,采用极端表型研究策略,根据Lp(a)水平分为正常组与极高组,对两组人群DNA进行LPA基因KIV-2区域拷贝数检测,285例样本纳入最终分析,其中符合拷贝数变异规律组174例,不符合拷贝数变异规律组111例。对不符合拷贝数变异规律组人群,通过LPA基因目的区域多重PCR富集测序,筛选出7个新的变异位点,其中3个新的LPA突变体(R2016C、L1372V、L1358V)位于外显子区域,选取新变异R2016C进行细胞水平的体外研究,其携带者Lp(a)水平偏高,构建LPA野生型和LPselleckchemA-R2016C突变体过表达质粒进行体外实验,细胞水平研究结果显示,与野生型LPA基因蛋白表达相比,LPA-R2016C突变体在细胞内、细胞培养基中蛋白表达水平增加,进一NVP-TNKS656 MW步验证LPA-R2016C突变体可引起Lp(a)分泌增多,血浆Lp(a)水平上升。结论:本研究通过测定LPA基因拷贝数及血浆Lp(a)水平,筛选出不符合拷贝数变异规律组研究对象,在该人群中通过LPA基因目的区域多重PCR富集测序法,筛选出新的LPA突变体(R2016C),在细胞水平进一步验证,发现LPA-R2016C突变体可能通过增加Lp(a)的分泌从而使血浆Lp(a)水平上升。为未来开展基因编辑疗法以及降脂药物开发提供了理论基础。