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研究背景:冠心病患者主要疾病病理过程为动脉粥样硬化引起的冠状动脉管腔狭窄,严重者可发生管腔完全闭塞并引发急性冠脉综合征、心律失常、心力衰竭等,甚至导致心源性猝死,是世界范围内临床死亡率的主要病因。炎症与动脉粥样硬化及其并发症(包括冠状动脉性心脏病和急性心肌梗死)的发生和发展密切相关,在一定条件下,炎症反应可能通过刺激心肌细胞发生自噬而对缺血心肌起到保护作用,此外,脂质代谢异常对上述疾病的发生也具有重要意义。转录因子E3(TFE3)属于MiTF家族,TFE3过表达可改善高脂引起的代谢异常,并可以通过多种途径与TFEB和MITF(同属于MiTF家族)一起调节溶酶体信号传导,促进自噬和溶酶体分解代谢。近年来基因分型和测序的方法学不断取得进展,一些研究集中在常见变异的群体范围内,发现了与CHD风险相关的新位点的新多态性,但这仅能解释很少一部分病例,而基因的低频变异或有重要研究意义。在这一背景下,人类遗传学是一个非常有价值的工具,可以帮助进一步探索TFE3基因启动子低频遗传变异在急性心肌梗死发病中的作用。研究目的:选取适当的样本分别归为实验组(急性心肌梗死患者)和对照组(健康人群),对两类人群的TFE3基因启动子区域的序列进行测序,与基因库中正常的基因序列比对后找出两类样本中存在的低频遗传突变,经实验探究这些突变对TFE3基因启动子遗传和功能造成的影响,推测与急性心肌梗死的发生发展相关的可能关联。研究方法:1.随机选取并收集符合急性心梗排除纳入标准的患者的抗凝外周血共352例,然后提取全基因组DNA作为实验组样本,在医院电子系统中查询并记录患者临床资料,同样的方法选取于医院体检中心进行体检的健康人群共343例,收集抗凝外周血制备对照组样本并记录资料。2.通过Primer 6.0软件设计扩增TFE3基因启动子区域的引物,用上一步提取的DNA与合成的引物扩增靶片段并进行测序,与基因库中正常的TFE3基因启动子序列比对后找出两类样本中存在的低频遗传突变,将含有这些突变位点的靶片段与PGL3-basic报告载体相连接,转化到大肠杆菌内培养后提取相应质粒,将靶片段质粒(同时添加内参pRL-TK)转染到人胚肾细胞和大鼠心肌细胞内培养,检测并比较同种细胞中两类靶片段以及不同细胞中同种靶片段的萤火虫-海肾荧光素酶活性,推测低频突变位点与启动子转录活性的关系。3.设计并合成TFE3正常和突变基因启动子的生物素标记的寡核苷酸探针进行电泳迁移率实验,在TRANSFAC program中查询与TFE3基因启动子结合较紧密的转录因子,分析启动子低频遗传突变与转录因子结合效率改变之间可能存在的联系。研究结果:1.通过与基因库中正常的TFE3基因启动子序列比对,两类样本中共存在5个DNA序列变异位点,其中,AMI组包括1个DSV[g.49043430 G>A(rs 1265786010)],对照组包括 2 个 DSV[g.49043390 G>T,g.49043757 T>A(rs 1019053326)]和一个缺失[g.49043737/8/9 A],另有 1 个 DSV[g.49044029 G>T(rs 782026714)]均存在于AMI组和对照组中。2.将含突变位点的靶片段与PGL3-basic报告载体相连接,培养获取质粒后添加内参pRL-TK转染到人胚肾细胞和大鼠心肌细胞内培养,检测并比较同种细胞中两类靶片段以及不同细胞中同种靶片段的萤火虫-海肾荧光素酶活性。(1)检测比较大鼠心肌细胞裂解液荧光素酶活性,发现仅存在于AMI组内的1个DSV能明显降低TFE3基因启动子的转录活性(P<0.05),对照组中的2个DSV和1个缺失及AMI组和对照组均发现的1个DSV对TFE3基因启动子的转录活性未造成明显影响(P>0.05)。(2)检测比较人胚肾细胞裂解液荧光素酶活性,结果与H9C2细胞一致。3.在TRANSFAC program中查询与TFE3基因启动子结合较紧密的转录因子,结果提示存在该区域的低频遗传变异[g.49043430 G>A(rs:1265786010)]可能消除了转录因子RREB1、EGR2、SP2的结合位点,修饰了转录因子MZF15-13、EGR1的结合位点。人胚肾细胞核蛋白电泳迁移率实验显示DSV[g.49043430 G>A(rs 1265786010)]的结合带与正常基因相比有明显加深,大鼠心肌细胞则显示该变异使产生了新结合带。研究结论:通过研究TFE3基因启动子区域低频遗传突变对启动子功能变化的影响,发现TFE3基因启动子遗传变异能改变启动子的转录活性以及转录因子的结合效率,因此,DSV可能通过影响TFE3的表达,导致体内多种反应机制发生紊乱而无法发挥正常生理功能,从多个方面促进了急性心肌梗死的发生发展。