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人类性早熟的实质是青春期发育的提前,而青春期的发育是一个复杂的性状,受到多种因素的影响,如种族、营养和生活环境等,多年来通过对不同种族,家系,孪生子和寄养子流行病学的研究已经证明了遗传因素在人类青春期发育和性早熟的致病机理中起着重要作用,然而对于大多数的易感人群而言,导致青春期启动和性早熟的单一性基因和位点一直都没有找到。本文通过对连锁不平衡和关联分析的原理以及优缺点的阐述,我们认为基于候选基因的连锁不平衡基础上的关联分析将会是用来筛选与确定和中国人女性性早熟相关的基因或遗传位点的有效手段。
本文首先对单核苷酸多态性(SNPs)遗传标记的优点和现代分子生物学研究中常用的分型方法进行了简单介绍,并对应用于SNPs遗传标记进行分型的PCR-限制性片段长度多态性(RFLP)的实验技术进行了改进,通过在引物的3’-末端人为地引入和模板不配对的碱基,改造被检测的SNP位点周围的序列,结合Nested-PCR技术,将(BamHⅠ,EcoRⅠ和HindⅢ)这三种价格便宜而且酶切效率较高的酶切位点引入大部分的待检测序列的一种基因型中,从而大大扩展了PCR-RFLP技术在分型检测的适用范围,并尝试着在首次的Long-PCR中进行多重PCR,尽可能地增加了扩增的效率并节省了可贵的DNA资源。
由于儿童的性早熟和他们体内激素的代谢有很大的关系,而且,由于某些因素导致的婴、幼儿时期出现的肾上腺功能的早现,机体对营养物质代谢的改变等都对儿童性发育的启动起着重要的作用,因此这些影响着肾上腺功能以及性激素代谢和营养代谢的相关基因都可能是我们分析性早熟的候选基因。我们通过对芳香化酶基因CYP3A4和CYP21基因以及二型3β-羟甾脱氢酶基因(HSD3B2),β3-肾上腺能受体基因(ADRB3)、糖皮质激素受体基因(GRL)以及胰岛素受体底物-1基因(IRS-1)上的几个单核苷酸多态性(SNP)位点在192例正常发育的女性成年人和176例经诊断为性早熟的女童基因组DNA中对这些位点进行了基因分型的研究,并进行了病例-对照的关联分析,发现只有CYP3A4基因上的CYP344*5位点和IRS-1基因的G972R位点基因型在两个不同表型群体中的分布有显著的差异(P=0.038和0.043),虽然不能确定他们在中国人女性性早熟成因中的重要作用,但至少这两个功能性cSNP位点的多态性和中国人女性青春期的发育有一定的关系或者是和与控制我国女性青春期发育的基因之间有着一定的连锁不平衡的关系。
由于目前应用的借助于研究遗传性单基因疾病的方法在研究性早熟等复杂性疾病中有着明显的局限性,因此今后在性早熟疾病分子遗传学的研究中应在应用大规模SNP遗传标记和大量检测样本基础上进行连锁不平衡和关联分析的综合考虑,并借助于新型,可靠的统计分析方法,对基因和基因互作,基因和环境变量之间的互作进行充分的考虑才有可能对最终阐明遗传因素在控制性早熟和青春期发育中的作用。