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海南百岁老人中线粒体基因突变与女性长寿关联性研究

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摘要

目的:研究指出在长寿老人中普遍保持能量代谢功能，提示线粒体是细胞/组织产生能量的重要器官，并且在人类长寿中有重要作用。有研究指出线粒体基因突变通过降低电子传递链的功能，减少自由基的生成，产生有益于长寿表型的作用。本研究以线粒体基因组为主要研究对象，使用第二代高通量测序技术(NGS)对17个来自海南万宁县的百岁老人的线粒体基因组进行测序，分析mtDNA突变与个体寿命之间的关系，为进一步探讨长寿基因与信号传导通路变化提供依据。
　　方法:本研究中，我们通过评估长寿组和年轻组的线粒体DNA测序结果，对比两组总SNP频率，个体SNP频率，SNPs产生效应，在特定mtDNA区域SNP累积。将变异结果用Burrows-Wheeler Aligner(BWA)比对到线粒体基因组上;用GATK软件对SNP和InDel进行变异检测，用ANNOVAR软件同时关联多个数据库（如dbSNP，1000g，ESP6500等）对变异结果进行注释。
　　结果:1:选取海南地区，年龄在100岁以上（100±2岁）的女性老人17人。17例百岁老人中文盲17例(100.0％)，农林牧渔劳动者13例(76.5％)，婚姻状况丧偶15例(88.2％)，吸烟17例（100.0％，其中1例已戒烟），饮酒0例，饮茶5例(29.4％)，大便1次/1～2d17例(100.0％);有亲属年龄＞85岁2例(11.7％)，亲属年龄无＞85岁11例(64.7％)，无法考证4例(23.5％);无重要疾病（心肺脑（老年痴呆））17例(100％);老年性耳聋0例(0％)。
　　2:所有mtDNA测序数据和rCRS对比。线粒体总长16596bp，在794个位点上总共发生355个不同的单碱基突变SNV。检测到的突变类型大多数是转换（93.1％的实验组和81.7％的对照组），而颠换、插入和缺失相对较少。
　　3:调查SNP分布显示不同。
　　4:在实验组内发现11个突变位点，所有的实验样本在这些位点上都发生突变;
　　5:在实验组内发现9个突变基因，所有的实验样本在这些基因上都发生突变;
　　6:D-loop突变型在实验组内的频率显著高于对照组(P=0.021);移码突变在对照组内的频率显著高于实验组(P=0.0000);
　　7:线粒体完整性未发现异常;
　　8:发现了3个mtSNPs(m.310T＞C或T＞TC，m.3105AC＞A，m.4048G＞A)与长寿关联，其中非同义突变m.4048G＞A(Asp248Asn)在功能上可能起重要的保护作用。
　　9:发现4个基因或区域(RNR1，RNR2，“RNR1，TRNF”，“TRNP;CYTB，TRNT”)在实验组和对照组之间存在显著差异。
　　结论:1.MT-RNR1基因突变可能与百岁老人听力良好相关，MT-RNR2基因突变可能与百岁老人认知能力较强相关;
　　2.ND1在4048位点突变可能减少活性氧簇的产生，与百岁老人长寿相关;
　　3.线粒体基因组突变和线粒体氧化磷酸化功能，能量状态良好，与长寿和衰老相关。

著录项

  • 作者

    李萌;

  • 作者单位

    解放军总医院;

    军医进修学院;

    中国人民解放军总医院;

    解放军医学院;

  • 授予单位 解放军总医院;军医进修学院;中国人民解放军总医院;解放军医学院;
  • 学科 内科学
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 刘迎娣;
  • 年度 2016
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 R339.36;
  • 关键词

    长寿老人; 线粒体基因组; 基因突变; 氧化磷酸化功能;

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