Notch信号通路配体JAG1基因多态性与子痫前期的相关性

摘要

目的：子痫前期（preeclampsia,PE）以妊娠20周后新发的高血压和蛋白尿为特征，严重影响母婴近期及远期健康，其病因及发病机制尚未完全阐明。Notch信号通路在PE发生的早期上游机制―滋养细胞浸润及胎盘血管生成中发挥重要作用。锯齿状1（jagged canonical Notch ligand 1,JAG1）基因参与编码的锯齿状蛋白1（Jagged1蛋白）是Notch信号通路的配体，与PE的发生密切相关。本研究旨在探讨JAG1基因多态性与PE发生的关联，为PE的预防及早期干预提供理论依据。方法：采用以医院为基础的病例对照研究设计，选取2021年3至12月于某医院就诊的117例PE患者作为病例组，同期就诊的年龄匹配的266例非PE孕妇作为对照组。通过问卷调查收集研究对象的人口学特征、生育史、个人患病史、家族史及孕期生活方式等信息，并采集外周静脉血，采用MassARRAY系统对JAG1基因的12个单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms,SNPs）位点进行基因分型。对JAG1基因的12个SNPs位点进行Hardy-Weinberg平衡检验，对符合平衡的位点，采用单因素和多因素Logistic回归分析探讨其与PE的关联。采用Haploview 4.2软件分析JAG1基因各SNP位点的连锁不平衡，构建单倍型，并评估各单倍型与PE发生的关联。采用广义多因子降维（generalized multifactor dimensionality reduction,GMDR）及相加、相乘交互作用模型，评估JAG1基因各SNP位点间的交互作用及其与PE的关联。利用检索基因/蛋白质相互作用的搜索工具（search tool for the retrieval of interacting genes/proteins,STRING）数据库进行JAG1的蛋白质-蛋白质相互作用分析，并采用人类非编码区单核苷酸多态性与三维互作基因关联（linking human non-coding SNPs to their three-dimensional interacting genes,3DSNP）数据库对候选SNP位点进行功能注释。结果：JAG1基因共有8个SNPs位点符合Hardy-Weinberg平衡，经错误发现率（false discovery rate,FDR）校正后，仅发现rs73604319位点的等位基因频率分布在2组间存在显著差异(Q_FDR<0.05)，其中G等位基因在对照组中频率更高（24.6%vs 15.4%），提示G等位基因可能为PE的保护等位基因。多因素Logistic回归分析显示：8个位点的各种遗传模型与PE的关联经多重校正后均不显著。然而，进一步的单倍型分析发现，由JAG1基因内rs1051412、rs73611723、rs7264849及rs73604319位点构成的CTCG单倍型（OR=0.653,95%CI 0.429～0.993）和CCCG单倍型（OR=0.293,95%CI 0.100～0.860）与PE发生风险降低相关。交互作用分析结果显示：在JAG1基因各SNP位点的交互作用中，由rs73604319和rs73611723位点构成的一阶模型为最佳模型，其相加交互作用无统计学意义，而相乘交互作用有统计学意义（a OR=0.571,95%CI 0.332～0.972）。JAG1的蛋白质-蛋白质相互作用分析显示：其与Notch1、Notch2、Notch3、Notch4等多个Notch信号通路相关蛋白存在相互作用（综合评分为0.999）。3DSNP数据库分析显示：rs73604319与rs73611723位点的启动子活性评分最高，且在胎盘合体滋养层、绒毛滋养层及血管内皮细胞的单细胞转座酶可及染色质的高通量测序（single-cell assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing,scATAC-seq）数据中均呈现高信号峰和开放染色质特征。结论：JAG1基因rs73604319位点的G等位基因可能与PE风险降低相关；由JAG1基因内rs1051412、rs73611723、rs7264849及rs73604319位点构成的CTCG单倍型和CCCG单倍型可能与PE发生风险降低相关；JAG1基因rs73604319与rs73611723位点对PE风险可能存在相乘交互作用；生物信息学分析提示，rs73604319与rs73611723位点位于染色质开放区域，且可能与调控JAG1基因表达的启动子功能相关，但其在胎盘滋养层浸润与血管生成中的具体作用机制有待进一步验证。

关键词

子痫前期 / JAG1基因 / 单核苷酸多态性 / Notch信号通路 / 病例对照研究