2型糖尿病核酸甲基化修饰研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cqssq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:糖尿病是世界性的卫生和经济问题,以2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)为主。长期的高血糖刺激,增加了患者发生血管并发症的风险。研究发现核酸甲基化修饰的改变与糖尿病密切相关,而T2D的发生与发展过程中这些修饰如何改变,仍有待于进一步研究。方法:液相色谱与质谱联用技术(liquid chromatography-tandem mass chromatography,LC-MS/MS)检测T2D患者及正常对照外周血总RNA的N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenine,m6A)含量和基因组DNA(genomicDNA,gDNA)的5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)、5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC)含量;qPCR检测RNA去甲基化酶FTO、甲基转移酶复合体(METTL3、METTL14、WTAP、KIAA1429)、DNA去甲基化酶(TET1、TET2、TET3)的mRNA表达水平;对HepG2细胞予以高糖刺激,并构建FTO敲除和过表达细胞模型,qPCR和Western-blot分别检测相关基因和蛋白的表达水平;利用5hmC-Seal技术对T2D外周血血浆游离DNA(cell-freeDNA,cfDNA)进行测序分析,筛选T2D并发症特异性的5hmC差异基因,建立风险预测模型,利用通路和网络分析,明确差异基因的调控作用。结果:(1)T2D患者相比于正常对照外周血总RNA的m6A含量降低(p=2.81×10-29),FTO、METTL3、METTL14和WTAP的mRNA表达水平升高(p<0.05),m6A含量与METTL3、METTL14和FTO的mRNA表达水平负相关(r=-0.237,p=0.001;r=-0.219,p=0.002;r=-0.247,p=0.019);(2)FTO水平与血糖水平正相关(r=0.205,p=0.003),高糖刺激HepG2细胞,FTO蛋白表达升高,但METTL3和METTL14无明显改变;(3)糖尿病患者糖脂代谢相关基因FOXO1、G6PC、DGAT2表达显著升高(p<0.05),并且与FTO表达(r=0.282,p=1.6×10-4;r=0.192,p=0.011;r=0.220,p=0.004)和血糖水平(r=0.160,p=0.035;r=0.279,p=1.9×10-4;r=0.204,p=0.008)正相关;(4)成功构建FTO敲除和过表达细胞系,FTO敲除细胞中m6A含量升高,FOXO1、G6PC、DGAT2表达显著降低(p<0.05),FTO过表达细胞m6A含量降低,FOXO1、G6PC、DGAT2表达出现升高趋势;(5)T2D患者较正常对照外周血gDNA的5mC含量降低(p=7.29×10-7)而5hmC升高(p=0.038),TET2 mRNA表达升高(p=0.034),并且T2D合并大血管病变患者5mC含量低于T2D未合并大血管病变患者(p=0.015)和正常对照(p=3.81×10-6),而5hmC含量高于正常对照(p=0.013),TET2也出现相应改变;(6)cfDNA的5hmC-Seal测序结果显示,5hmC差异基因mean counts在T2D是否合并血管并发症,以及合并单一或多种并发症组间存在显著差异(p<0.05),5hmC差异基因涉及血管生物学和糖尿病相关通路及基因,包括胰岛素抵抗和炎症相关通路。结论:(1)T2D的高血糖,促进了FTO基因表达,从而导致m6A含量降低,同时m6A降低可能导致甲基转移酶代偿性的高表达;FTO通过促进FOXO1、G6PC、DGAT2基因表达而影响糖脂代谢;(2)TET2表达升高导致T2D患者gDNA 5mC含量降低、5hmC升高,并与大血管病变相关;(3)cfDNA-5hmC差异基因能够区分T2D是否合并血管并发症,以及合并单一并发症或多种并发症,相较传统临床指标,具有更好的诊断性能。
其他文献
在新的时代背景下,习近平总书记多次强调要坚定文化自信。文化自信离不开文化教育和传承;寓教于乐的文化旅游正是大众青睐的旅游类型;文化、旅游、教育的发展呈现出更加融合的趋势。而科技创新更是加速“文化、旅游、教育”融合的重要引擎。MAR移动增强现实技术基于手机终端,能将虚拟的数字信息重叠在现实环境上,从而达到对现实环境进行说明。教育信息化的风向标《地平线报告》近年来多年多次预测认为AR增强现实技术是能促
目的:小核仁RNA是一类广泛分布于真核生物细胞核仁的小分子非编码RNA,之前一直被认为是管家基因,指导着核糖体RNA的甲基化和假尿嘧啶化修饰。近年来越来越多的证据表明异常表达的小核仁RNA在人类疾病尤其是肿瘤的发生发展中起了重要作用。本研究探索了SNORA71A与非小细胞肺癌(NSCLC)之间的关系。方法:权重共表达网络分析法(WGCNA)分析GEO数据库的肺癌相关数据集GSE19188,预测SN
背景:癌症,威胁全球人类健康的主要元凶之一,最新统计显示过去的2018年全球约有1810万新增病例和960万死亡病例。目前,癌症的治疗手段仍然以外科手术治疗为主,辅助放疗、化疗等。然而传统的治疗手段都存在诸多弊端,例如外科手术治疗对肿瘤组织的边界划分存在争议且对远处转移的病灶难以干预;放疗在杀死肿瘤组织的同时,对健康组织亦产生了不可恢复的损害;化疗药物大部分则缺乏特异的靶向性,给患者带来极大的毒副
随着社会经济的快速发展,我国兴建了大量的道路、建筑物、高速铁路、桥梁等基础设施,然而,运营时间和环境荷载的不断增加会破坏其结构的稳定性,表现为结构的缓慢形变,当形变量累积甚至超出规定限度时,可能造成安全隐患甚至直接威胁它们的安全运营。因此,城市基础设施的运营安全作为一个重要的现实问题,已经引起了公共安全、对地观测和土木工程等领域的日益关注,亟需发展一种科学、高效的技术手段对它们进行便捷精细的形变监
在自然界中广泛存在的生物质资源植物酚因为其分子中含有大量的活性基团,是构建纳米材料的理想载体。本论文旨在构建廉价、环境友好和高性能的植物酚衍生的功能纳米材料,并将其应用于环境水处理领域。本论文首先对植物酚衍生功能纳米材料的制备及其在水环境污染控制领域的应用情况进行了综述。随后采用简单有效、价格低廉的制备方法获得了一种磁性吸附剂(Fe3O4@Cch/PEI),利用植物酚-金属离子络合薄膜的“架桥”作
近几十年来,不断恶化的环境问题,尤其是水污染和空气污染问题,引发了全世界的关注。因此,开发高效的污染控制技术去除环境污染物尤为重要。基于高活性物种如羟基自由基(HO·)和硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化工艺(AOPs,Advanced Oxidation Processes),由于其强氧化能力,能够处理废水中难降解污染物,逐渐受到人们的关注。与常规氧化剂H2O2相比,臭氧(O3)也是羟基自由基
基于连续-离散耦合分析方法,在细观数值模型中引入无厚度界面单元及内聚力模型模拟不规则形状颗粒的破碎,针对可破碎颗粒集合体进行有侧限单轴压缩试验,研究不同孔隙率、不同颗粒强度等参数对试样压缩特性的影响及压缩曲线和颗粒破碎的演变。对可破碎颗粒集合体进行不同围压、不同破碎强度的三轴数值试验,其宏观力学特性与室内试验规律吻合较好,能够重现可破碎颗粒材料的典型力学特性;从细观角度分析颗粒破碎行为在一定程度上
电磁离子回旋(EMIC)波在地球内磁层动力学过程中扮演着极为重要的作用,例如沉降具有兆电子伏特能量的相对论电子,通过回旋共振投掷角扩散引起环电流粒子损失,通过朗道阻尼加热冷电子,通过波粒相互作用加热离子。EMIC波作为内磁层中一种常见的波动,其形成机制以及对地球空间环境的影响近些年越来越受到学界的关注。本文基于观测,理论分析以及数值模拟,对内磁层中EMIC的激发机制及其对等离子体场线分布的影响进行
降雨是地理空间信息中重要的气象水文要素,是洪涝和干旱灾害的主要驱动因子。2019年,全国因洪涝造成的直接经济损失达1922.7亿元,因旱造成粮食损失达236.01亿公斤。降雨量的精准时空预测,对于洪涝干旱灾害预测预警、智慧城市管理和农业水资源分配具有重要意义。由于地理时空数据存在测量误差,预测方法具有不完善性,以及随机因素的存在,降雨时空预测具有不确定性。目前降雨的预测方法可以分为两类:基于数值天
国际劳工组织从1919年成立时起,就将促进国际劳工标准的实施作为实现社会正义的手段。国际劳工组织在它成立的第一个100年里历经一系列历史巨变的考验,表现出良好的应变能力和恢复力,今天又肩负着如何创造一个公平的全球化的责任。国际劳工组织公约实施监督机制的有效性决定着国际劳工组织的宗旨与目的能否实现。第一章对国际劳工组织的历史沿革与困境、组织机构和基本工作方法进行阐述。标准行动与非标准行动是国际劳工组