【佳學(xué)基因檢測(cè)】基因檢測(cè)FADS1-FADS2基因簇提前預(yù)防多囊卵巢綜合征 風(fēng)險(xiǎn)

多囊卵巢綜合征基因檢測(cè)導(dǎo)讀：

血脂異常在多囊卵巢綜合征 (PCOS) 中很常見。本研究旨在調(diào)查脂肪酸去飽和酶基因 ( FADS )，一種與血脂異常相關(guān)的基因簇，是否與多囊卵巢綜合征相關(guān)。多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組使用多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組之前針對(duì)多囊卵巢綜合征的全基因組關(guān)聯(lián)研究 (GWAS) 數(shù)據(jù)掃描了FADS基因的基因序列突變，并選擇了 rs174570 進(jìn)行進(jìn)一步研究。病例對(duì)照研究在 1918 名多囊卵巢綜合征病例和 1889 名年齡匹配對(duì)照的獨(dú)立隊(duì)列中進(jìn)行，基于家庭的研究在一組 243 名具有多囊卵巢綜合征先證者的核心家庭三人組中進(jìn)行。PCOS病例中rs174570的次要等位基因頻率（等位基因T）顯著低于年齡匹配的對(duì)照組（P = 2.17E-03，OR = 0.85），即使在調(diào)整了 BMI 和年齡之后。與攜帶 TT 或 TC 基因型的多囊卵巢綜合征受試者相比，攜帶 CC 基因型的多囊卵巢綜合征受試者具有更高的睪酮水平和相似的脂質(zhì)/葡萄糖水平。在三人組研究中，傳輸不平衡測(cè)試 (TDT) 分析顯示 rs174570 的風(fēng)險(xiǎn)等位基因 C 顯著過度傳輸 ( P = 2.00E-04)。PCOS病例中FADS2表達(dá)下降，表達(dá)數(shù)量性狀位點(diǎn)（eQTL）分析顯示風(fēng)險(xiǎn)等位基因C劑量與FADS2表達(dá)下降相關(guān)（P =0.002）。多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組的結(jié)果表明FADS1-FADS2是PCOS 的易感基因。

多囊卵巢綜合征 (PCOS) 是最常見的內(nèi)分泌疾病，影響 5-10% 的育齡婦女。它的特點(diǎn)是排卵功能障礙，臨床或生化雄激素過多癥和超聲下多囊卵巢。受影響的女性通常會(huì)出現(xiàn)更高的代謝紊亂風(fēng)險(xiǎn)，包括血脂異常、肥胖、胰島素抵抗和 2 型糖尿病 (T2DM) 。血脂異常是指一系列異常的脂質(zhì)和脂蛋白譜，例如甘油三酯 (TG)、低密度脂蛋白膽固醇 (LDL-C) 和總膽固醇 (TC) 濃度升高以及高密度脂蛋白膽固醇 (HDL-C) 水平降低. 大約 70% 的非西班牙裔白人女性和 56.4% 的多囊卵巢綜合征女性存在脂質(zhì)異常。最近的一項(xiàng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)顯示，28.6-95% 的多囊卵巢綜合征病例表現(xiàn)為 HDL-C 水平降低，5.5-56% 表現(xiàn)為甘油三酯升高。血脂異常的存在意味著心血管風(fēng)險(xiǎn)的增加和脂質(zhì)異常的管理有利于多囊卵巢綜合征女性的長(zhǎng)期健康。

PCOS 的病因不是很清楚，但研究表明遺傳因素與此密切相關(guān)。已經(jīng)提出了幾個(gè)與 T2DM、胰島素抵抗和肥胖相關(guān)的候選基因，以識(shí)別新的多囊卵巢綜合征易感基因。結(jié)果表明，PCOS 和這些代謝紊亂可能在發(fā)育過程中有一些相似的遺傳傾向。例如，T2DM 相關(guān)基因MTNR1B和肥胖相關(guān)基因FTO被發(fā)現(xiàn)與多囊卵巢綜合征相關(guān)。多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組的多囊卵巢綜合征GWAS 還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的多囊卵巢綜合征候選基因THADA，據(jù)報(bào)道與 T2DM相關(guān)。然而，很少有研究評(píng)估多囊卵巢綜合征病例中的血脂異常相關(guān)基因。

FADS1-FADS2-FADS3是一組脂肪酸去飽和酶基因，是血脂異常的候選基因，已被許多GWAS 驗(yàn)證。FADS基因編碼多不飽和脂肪酸代謝中的關(guān)鍵酶：脂肪酸去飽和酶 1 ( FADS1 ) 編碼 delta-5 (D5D)，脂肪酸去飽和酶 2 ( FADS2 ) 編碼 delta-6 (D6D) 去飽和酶，F(xiàn)ADS3編碼未知活性的去飽和酶。該基因簇被映射到11q12 - q13.1，在眾多研究中顯示其與 TC、LDL-C、HDL- C和TG的濃度相關(guān)。在上述研究中，常見的變體 rs174570 是一個(gè)重要的 SNP 標(biāo)記。在總共包括 22562 人的 16 個(gè)歐洲人群隊(duì)列中，發(fā)現(xiàn)FADS2基因的 rs174570 與 TC ( P = 1.5E-10)、LDL ( P = 4.4E-13)、HDL ( P = 3.9E- 06) 和 TG 水平 ( P = 2.9E-05). 考慮到血脂異常在多囊卵巢綜合征病例中很常見，F(xiàn)ADS基因也可能賦予多囊卵巢綜合征風(fēng)險(xiǎn)。

FADS基因也與繁殖有關(guān)。FADS2基因敲除的雌性小鼠不育并且表現(xiàn)出卵巢中卵泡成熟和基質(zhì)細(xì)胞黃體化的損害。值得注意的是，F(xiàn)ADS基因也可能在葡萄糖代謝中發(fā)揮作用。研究表明，該基因簇與空腹血糖、胰島素抵抗的穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估和胰島素分泌能力相關(guān)。由于胰島素抵抗和不育是多囊卵巢綜合征的重要特征，F(xiàn)ADS基因可能在多囊卵巢綜合征中起作用。

總而言之，考慮到多囊卵巢綜合征和血脂異常/糖尿病之間的重疊遺傳背景以及生殖中潛在的基因功能，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組試圖確定FADS1-FADS2-FADS3（經(jīng)過驗(yàn)證的血脂異常相關(guān)基因）是否與多囊卵巢綜合征相關(guān)。在目前的工作中，在回顧了多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組之前的 GWAS 發(fā)現(xiàn)隊(duì)列之后，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組研究了 FADS 基因中的 rs174570 與多囊卵巢綜合征之間的關(guān)聯(lián)。

多囊卵巢綜合征結(jié)果

基本臨床特征

1918 例多囊卵巢綜合征病例和 1889 例年齡匹配對(duì)照的臨床和代謝特征總結(jié)于表格1. PCOS病例和對(duì)照組的平均（±SD）年齡分別為28.14（±3.67）歲和28.32（±3.67）歲（P > 0.05）。PCOS病例的平均體重指數(shù)（BMI）顯著高于對(duì)照組（24.94±4.68 vs 22.49±3.23，P <0.001）。此外，PCOS 病例的睪酮 (T) 水平高于對(duì)照組 ( P < 0.001)。

表格1：PCOS病例和控制的特征

	病例組	對(duì)照組	p
年齡（歲）	28.14 ± 3.67	28.32 ± 3.67	0.131
體重指數(shù)（公斤/米2）	24.94 ± 4.68	22.49 ± 3.23	<0.001
FSH (IU/L)	6.23±1.72	6.96 ± 2.33	<0.001
LH (IU/L)	10.49 ± 6.12	5.05 ± 2.40	<0.001
T（納克/分升）	44.02 ± 23.81	28.31 ± 13.78	<0.001

BMI：體重指數(shù)。FSH：促卵泡激素。LH：促黃體激素。T：睪酮。

在 243 個(gè)家庭三人組中，受多囊卵巢綜合征影響的女性后代的平均年齡為 27.10 ± 3.86 歲，平均 BMI 為 25.04 ± 4.38 kg/m 2。平均 T 為 45.04 ± 36.84 ng/dl，平均 FSH 為 6.35 ± 1.54 IU/L，平均 LH 為 11.10 ± 6.81 IU/L。

SNP選擇

在多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組之前的多囊卵巢綜合征GWAS 中捕獲了總共 17 個(gè)位于FADS1-FADS2-FADS3基因簇中的 SNP。對(duì)中國(guó)漢族北京 (CHB) 人群中的這 17 個(gè) SNP 進(jìn)行連鎖不平衡 (LD) 分析，并生成了兩個(gè) LD 塊（見圖1）。區(qū)塊 2 中覆蓋FADS3的 SNP在多囊卵巢綜合征GWAS 中不顯著（P > 0.05）。block 1中覆蓋FADS1-FADS2基因的大多數(shù)SNP是顯著的（P <0.05）。Rs174570 是 block 1 中最顯著的 SNP，被選為代表整個(gè) block 用于后續(xù)研究。并且對(duì)來自block 1的其他兩個(gè)標(biāo)記rs174547和rs1535也進(jìn)行了基因分型，以驗(yàn)證FADS1-FADS2基因簇與PCOS之間的關(guān)聯(lián)。

圖1：中國(guó)漢族北京（CHB）人群FADS基因簇中17個(gè)SNP的連鎖不平衡結(jié)構(gòu)。

圖 1 的頂部顯示了 17 個(gè) SNP 的位置（來自 UCSC 基因組瀏覽器http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgGateway）。下面框中的值顯示了 SNP 之間的 LD 值 (D')。

病例對(duì)照研究中的等位基因頻率比較

分析的SNP基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡( P > 0.05)。假設(shè)風(fēng)險(xiǎn)等位基因頻率為 0.05，基因型相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)為 1.8，則 α = 0.01 時(shí)功效達(dá)到 90%。rs174570 的等位基因頻率總結(jié)于表 2. PCOS中rs174570的次要等位基因頻率（MAF）顯著低于對(duì)照組（OR = 0.85, 95% CI 0.77-0.94, P = 2.17E-03）。為消除年齡和BMI對(duì)結(jié)果的可能影響，采用logistic回歸調(diào)整年齡和BMI，差異仍顯著（P =4.47E-03）。為了獲得更高效的結(jié)果，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組通過對(duì)具有 rs174570 的同一 LD 塊中的其他兩個(gè) SNP（rs1535、rs174547）進(jìn)行基因分型來重復(fù)數(shù)據(jù)，并獲得了相似的結(jié)果。

表 2：rs174570的等位基因頻率比較和TDT分析

單核苷酸多態(tài)性

基因

病例對(duì)照研究

三人組研究

MAF

OR（95% 置信區(qū)間）

Over-T

T/not-T

T-freq

TDT χ 2

多囊卵巢綜合征

對(duì)照組

rs174570 T/C^a

FADS2

0.273

0.306

2.17E-03

0.86 (0.77–0.94)

122/71

0.632

13.477

2.00E-04

次要等位基因/主要等位基因。MAF：次要等位基因頻率。ORs：優(yōu)勢(shì)比。95% CI：置信區(qū)間。OR 用于次要等位基因。Over-T：過度傳播的等位基因。T：TDT 分析中的傳輸次數(shù)。Not-T：TDT 分析中未傳輸?shù)拇螖?shù)。T-freq：過度傳播的等位基因頻率。

為了消除血脂水平對(duì)關(guān)聯(lián)的影響，將多囊卵巢綜合征受試者分為血脂水平正常組和血脂水平異常組。TC、TG、HDL 和 LDL 水平均正常的多囊卵巢綜合征受試者的 MAF 與血脂水平異常（TC、TG、HDL 或 LDL 水平異常）的多囊卵巢綜合征受試者沒有顯著差異。rs174570的基因型和等位基因頻率在兩組PCOS病例中除以TC水平?jīng)]有顯著差異（P基因型 = 0.963; P等位基因 = 0.785）。同樣的趨勢(shì)發(fā)生在不同的 TG、LDL 和 HDL 組中。

病例對(duì)照研究中多囊卵巢綜合征的內(nèi)分泌和代謝測(cè)量

使用三種不同遺傳模型的 rs174570 的基因型比較顯示在補(bǔ)充表 S4中。rs174570的基因型頻率差異在加性模型（P = 7.90E-03）、顯性模型（P = 8.93E-03）和隱性模型（P = 1.66E-02）中具有顯著性。選擇加法模型進(jìn)行多囊卵巢綜合征病例的基因型-表型分析。攜帶 CC 基因型的多囊卵巢綜合征受試者的睪酮水平高于攜帶 TT 或 TC 基因型的受試者，盡管差異不顯著（45.37 ± 28.21 vs 43.74 ± 19.23 vs 42.38 ± 17.81，P = 0.053)。攜帶不同拷貝的 rs174570 風(fēng)險(xiǎn)等位基因 C 的多囊卵巢綜合征病例在 FSH、LH、葡萄糖或脂質(zhì)相關(guān)性狀方面沒有顯著差異，即使調(diào)整了年齡和 BMI（參見表3）。

表3:PCOS病例中rs174570 T/C的內(nèi)分泌和代謝特征比較

	TT(n = 132)	TC(n = 745)	CC(n = 968)	測(cè)試版	磷	BETA-adj	P-adj
FSH (IU/L)	6.35±1.88	6.15 ± 1.89	6.26±1.56	0.028	0.681	0.035	0.611
LH (IU/L)	10.87 ± 5.92	10.43 ± 6.46	10.41 ± 5.69	-0.129	0.589	-0.125	0.592
T（ng/dl）	43.74 ± 19.23	42.38 ± 17.81	45.37 ± 28.21	1.843	0.053	1.629	0.085
F-GLU (毫摩爾/升)	5.57±1.26	5.48±0.88	5.48±0.91	−0.023	0.535	-0.021	0.554
F-INS (mIU/L)	13.78 ± 7.90	13.72 ± 8.70	13.96 ± 9.29	0.163	0.649	0.054	0.845
HOMA-IR	3.58 ± 2.85	3.45±2.62	3.50 ± 2.74	0.003	0.977	0.048	0.590
TC（毫摩爾/升）	4.46±0.85	4.51±0.87	4.52±0.82	0.019	0.577	0.020	0.524
TG（毫摩爾/升）	1.35±0.70	1.42±1.37	1.38±1.25	−0.014	0.789	-0.019	0.704
高密度脂蛋白膽固醇（毫摩爾/升）	1.31±0.29	1.33±0.32	1.31±0.30	-0.011	0.354	-0.008	0.501
低密度脂蛋白膽固醇（毫摩爾/升）	3.18±0.97	3.11±0.90	3.12±0.90	-0.013	0.718	-0.018	0.591

BETA：風(fēng)險(xiǎn)等位基因（等位基因 C）的每個(gè)拷貝對(duì)臨床和代謝特征的影響。BETA-adj：年齡和 BMI 調(diào)整后對(duì)每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等位基因拷貝的臨床和代謝特征的影響。P-adj：使用邏輯回歸按年齡和 BMI 調(diào)整的 P 值。FSH：促卵泡激素。LH：促黃體激素。T：睪酮。F-GLU：空腹血糖。F-INS：空腹胰島素。HOMA-IR：胰島素抵抗的穩(wěn)態(tài)模型。CHOL：膽固醇。TG：甘油三酯。HDL-C：高密度脂蛋白。LDL-C：低密度脂蛋白。

PCOS 三人組中的 TDT 分析

病例對(duì)照研究中的遺傳關(guān)聯(lián)可能由種群結(jié)構(gòu)、環(huán)境因素和遺傳異質(zhì)性引起。一種解決方案是將基于家庭的測(cè)試和病例對(duì)照關(guān)聯(lián)分析相結(jié)合，這可以提供一種高效而強(qiáng)大的方法來識(shí)別多囊卵巢綜合征的易感性基因序列突變。

Hardy-Weinberg平衡分析發(fā)現(xiàn)rs174570的trios研究沒有偏差（P > 0.05）。如圖所示表 2，發(fā)現(xiàn) rs174570 的傳輸存在顯著差異。這種對(duì)稱扭曲的傳播模式強(qiáng)烈支持FADS基因多態(tài)性與多囊卵巢綜合征風(fēng)險(xiǎn)增加的關(guān)聯(lián)。此外，rs174570 的過度傳播等位基因（等位基因 C）與本病例對(duì)照研究和先前 GWAS 研究中確定的風(fēng)險(xiǎn)等位基因相同。

為了減弱多次測(cè)試的影響，TDT結(jié)果被調(diào)整了10000次排列。經(jīng)過多次測(cè)試校正后，rs174570 和多囊卵巢綜合征之間的關(guān)聯(lián)仍然顯著（排列P = 5.00E-04）。還對(duì)另外兩個(gè) SNP（rs1535、rs174547）進(jìn)行了 TDT 分析，結(jié)果具有相同的趨勢(shì)（見補(bǔ)充表 S2）。

rs174570的eQTL分析

Rs17450位于FADS2基因中。PCOS患者外周血FADS2表達(dá)較對(duì)照組降低。調(diào)整年齡和 BMI 后，平均 mRNA 差異仍然顯著（P = 0.012，圖 2A）。為了評(píng)估變體 rs174570 對(duì)多囊卵巢綜合征中 FADS2 表達(dá)降低的潛在影響，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組比較了多囊卵巢綜合征病例中不同基因型 (CC/CT/TT) 中 FADS2 的 mRNA 水平。FADS2 表達(dá)與線性回歸模型中的風(fēng)險(xiǎn)等位基因 C 劑量相關(guān)，其中年齡和 BMI 作為協(xié)變量包括在內(nèi)（β = -0.218，P = 0.002）。具有確定風(fēng)險(xiǎn) C 等位基因的樣本顯示 FADS2 的 mRNA 水平顯著降低（CT 與 TT，P = 0.03；CC 與 TT，P = 0.002，圖 2B)，表明多囊卵巢綜合征中 FADS2 的表達(dá)與等位基因 C 的拷貝數(shù)相關(guān)。

圖 2：rs174570 的基因型與多囊卵巢綜合征病例中 FADS2 的 mRNA 表達(dá)降低有關(guān)

數(shù)據(jù)表示為平均值±SE（標(biāo)準(zhǔn)誤差）。( A ) 定量實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng) (qRT-PCR) 分析 18 例多囊卵巢綜合征病例和 18 例對(duì)照外周血中 FADS2 mRNA 水平。將 FADS2 mRNA 水平標(biāo)準(zhǔn)化為 β-肌動(dòng)蛋白，然后使用協(xié)方差分析根據(jù)年齡和 BMI 進(jìn)行調(diào)整。( B ) 30 例 TT、CT 或 CC 基因型多囊卵巢綜合征患者外周血中 FADS2 mRNA 水平，在標(biāo)準(zhǔn)化為 β-肌動(dòng)蛋白并隨年齡和 BMI 調(diào)整后。

多囊卵巢綜合征基因檢測(cè)的分析及共識(shí)性看法

基于多囊卵巢綜合征和代謝性狀具有相似遺傳背景的假設(shè)，檢測(cè)多囊卵巢綜合征患者代謝性狀的候選基因是識(shí)別多囊卵巢綜合征易感位點(diǎn)的潛在方法。本研究重點(diǎn)關(guān)注血脂異常和糖代謝相關(guān)的 FADS1-FADS2基因簇，并新穎表明FADS基因賦予多囊卵巢綜合征風(fēng)險(xiǎn)，與血脂異常和 BMI 無關(guān)。在一項(xiàng)相對(duì)較大的病例對(duì)照研究中獲得的結(jié)果隨后在一項(xiàng)基于家庭的研究中得到證實(shí)。

FADS1-FADS2基因簇的常見遺傳變異 rs174570與多囊卵巢綜合征相關(guān)，即使在調(diào)整了年齡和 BMI 之后也是如此。主要等位基因 C 賦予多囊卵巢綜合征風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵诓±龑?duì)照關(guān)聯(lián)研究的多囊卵巢綜合征個(gè)體中等位基因頻率較高，并且主要等位基因 C 在多囊卵巢綜合征三人組研究中過度傳播。多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組還比較了具有不同脂質(zhì)譜的多囊卵巢綜合征患者中 rs174570 的等位基因頻率，并表明該 SNP 與多囊卵巢綜合征受試者的脂質(zhì)無關(guān)?？紤]到多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組的對(duì)照受試者缺乏脂質(zhì)數(shù)據(jù)，不能有效排除通過脂質(zhì)可能產(chǎn)生的虛假關(guān)聯(lián)。Rs174570位于FADS2的內(nèi)含子區(qū)域和 C 等位基因與多囊卵巢綜合征病例中 FADS2 的表達(dá)降低有關(guān)。因此，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組推測(cè) rs174570 可能直接調(diào)節(jié) FADS2 的表達(dá)，或者它與真正的功能性 SNP 處于強(qiáng) LD 中。考慮到 rs174570 位于內(nèi)含子區(qū)域，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組然后在覆蓋 48 kb 基因組區(qū)域的同一高度保存的 LD 塊中搜索其他功能基因突變。Bokor等人。表明來自同一 LD 塊的 rs968567 的次要等位基因與更高的 FADS2 活性相關(guān)。此外，已確定 rs968567 直接影響 FADS2 表達(dá)。Rs968567位于FADS2的啟動(dòng)子區(qū)域與主要 C 等位基因相比，次要 T 等位基因的存在使啟動(dòng)子活性增加了 2 至 3 倍。拉特卡等人。還發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子 ELK1 可以與該位點(diǎn)結(jié)合，并且 ELK1 對(duì)次要 T 等位基因攜帶者 FADS2 表達(dá)的影響更高。該 LD 塊中的功能性 SNP 可能解釋FADS基因與多囊卵巢綜合征病例之間的關(guān)聯(lián)。

與含有多個(gè)黃體的正常卵泡發(fā)育的寬型卵巢相比，F(xiàn)ADS2敲除小鼠的卵巢缺乏成熟的黃體，表明FADS2可能在卵泡成熟和排卵中發(fā)揮作用，這是PCOS的主要特征。此外，炎癥反應(yīng)可能是將FADS基因序列突變與多囊卵巢綜合征聯(lián)系起來的另一個(gè)因素。脂肪酸代謝也可能在炎癥狀態(tài)增加中起作用，這被認(rèn)為是多囊卵巢綜合征發(fā)展的重要因素。脂肪酸去飽和酶 (FADS) 可以將多不飽和脂肪酸 (PUFA) 轉(zhuǎn)化為炎性類花生酸的前體，包括花生四烯酸 (AA)。FADS1-FADS2中的次要等位基因基因序列突變顯示花生四烯酸的產(chǎn)生減少，花生四烯酸是促炎類花生酸的前體，例如前列腺素 E 2 (PGE 2 ) ?；谶@些發(fā)現(xiàn)，預(yù)測(cè)具有較低次要等位基因頻率的多囊卵巢綜合征病例會(huì)表現(xiàn)出促炎反應(yīng)，這與多囊卵巢綜合征病例的慢性低度炎癥狀態(tài)一致。人類FADS的遺傳基因突變可能基因影響炎癥狀態(tài)，因此成為多囊卵巢綜合征的危險(xiǎn)因素。在本研究中，考慮到多囊卵巢綜合征影響全身，以及采集組織樣本（如卵巢或卵母細(xì)胞）的難度，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組使用外周血來做 FADS2 在多囊卵巢綜合征和對(duì)照中的表達(dá)分析。鑒于存在組織特異性，PCOS 受試者的 eQTL 分析理想地在卵巢中進(jìn)行。因此，需要使用卵巢或其他相關(guān)組織進(jìn)行有力的研究來重復(fù)多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組的結(jié)果。

在多囊卵巢綜合征病例中所有檢查的葡萄糖和脂質(zhì)相關(guān)代謝特征中，F(xiàn)ADS1-FADS2中的 rs174570與空腹血糖、空腹胰島素、胰島素抵抗穩(wěn)態(tài)模型 (HOMA-IR)、膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白無關(guān)脂蛋白，即使在 BMI 調(diào)整后。首先，選定的多囊卵巢綜合征病例處于育齡期，血脂水平會(huì)隨著34歲、35歲而有很大差異。在多囊卵巢綜合征病例中，高脂血癥的發(fā)病率隨著年齡的增加而增加。其次，還假設(shè)這可能是由于不同地區(qū)人們的飲食攝入量不同造成的。例如，據(jù)報(bào)道，中國(guó)多囊卵巢綜合征女性的代謝綜合征患病率低于美國(guó)女性和膳食結(jié)構(gòu)差異被認(rèn)為是一個(gè)重要因素。此外，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組還推測(cè)FADS變體對(duì)多囊卵巢綜合征和脂質(zhì)/葡萄糖代謝的影響是由不同的機(jī)制介導(dǎo)的。攜帶 CC 基因型的多囊卵巢綜合征受試者的睪酮水平高于攜帶 TT 或 TC 基因型的受試者，盡管差異不顯著。沒有發(fā)表的文獻(xiàn)評(píng)估 FADS 和睪酮水平之間的關(guān)系。積累的證據(jù)表明，F(xiàn)ADS2 在胰島素抵抗中起著至關(guān)重要的作用，這與多囊卵巢綜合征中的睪酮有關(guān)。然而，在這項(xiàng)研究中， FADS2的變化顯示與 HOMA-IR 無關(guān)。需要進(jìn)一步的研究來闡明FADS基因在睪酮水平中的作用。

該研究為未來探索多囊卵巢綜合征病例中其他脂質(zhì)代謝相關(guān)基因提供了機(jī)會(huì)。然而，促成代謝性狀的基因位點(diǎn)在與多囊卵巢綜合征的關(guān)聯(lián)中表現(xiàn)出不同的結(jié)果。最近的一項(xiàng)候選范圍關(guān)聯(lián)研究 (CWAS) 在多囊卵巢綜合征病例中檢測(cè)到多個(gè)性狀的易感基因座中的 SNP，例如血脂水平、2 型糖尿病和肥胖。經(jīng)過多次測(cè)試的嚴(yán)格校正后，沒有一個(gè)與代謝相關(guān)的 SNP 與多囊卵巢綜合征相關(guān). 脂質(zhì)代謝相關(guān)基因與多囊卵巢綜合征之間關(guān)聯(lián)的混合結(jié)果可以從幾個(gè)方面解釋：不同種族的受試者、不同的樣本量和不同的對(duì)照組（社區(qū)控制/嚴(yán)格控制）。在這項(xiàng)研究中，使用的樣本量相對(duì)較大，包括來自先前 GWAS 研究的 744 個(gè)多囊卵巢綜合征和 895 個(gè)對(duì)照，1918 個(gè)多囊卵巢綜合征和 1889 個(gè)用于復(fù)制的對(duì)照，以及 243 個(gè)三人組，這些都是純漢族。此外，本研究中的所有控制都是嚴(yán)格控制而不是社區(qū)控制。未來，有必要進(jìn)行設(shè)計(jì)良好、樣本量大的研究來證實(shí)多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組的發(fā)現(xiàn)，并且需要進(jìn)行研究以檢查多囊卵巢綜合征病例中其他經(jīng)過驗(yàn)證的血脂異常相關(guān)基因。

總之，多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組確定了參與脂質(zhì)/葡萄糖代謝和炎癥狀態(tài)的 FADS 基因是多囊卵巢綜合征的新候選基因簇。

方法

科目

PCOS 診斷根據(jù) 2003 年鹿特丹多囊卵巢綜合征共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)具有以下特征中的至少兩個(gè)：少排卵或無排卵、臨床或生化雄激素過多癥（Ferriman-Gallwey 評(píng)分≥6 或循環(huán)總睪酮升高≥60 ng/dl），和多囊卵巢的超聲形態(tài)。排除其他相關(guān)疾病，如先天性腎上腺增生、雄激素分泌腫瘤、庫(kù)欣綜合征、甲狀腺疾病和高泌乳素血癥。對(duì)照組的納入標(biāo)準(zhǔn)如下：月經(jīng)周期正常，超聲下既沒有高雄激素血癥也沒有多囊卵巢（PCO）。所有在過去 3 個(gè)月內(nèi)服用口服避孕藥和二甲雙胍等藥物的人都被排除在外。

山東大學(xué)附屬省立醫(yī)院生殖??醫(yī)學(xué)中心和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心從2011年到2013年連續(xù)招募了1918例PCOS病例和1889例年齡匹配的無關(guān)對(duì)照.多囊卵巢綜合征病例和對(duì)照獨(dú)立于多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組之前的 GWAS 中的受試者。

在同一中心招募了一組 243 名漢族核心家庭三人組，包括患有多囊卵巢綜合征的母親、父親和后代。沒有一個(gè)多囊卵巢綜合征先證者來自以前的 GWAS 或 1918 年的復(fù)制案例。所有參與者均簽署了書面知情同意書，本研究得到了山東大學(xué)和上海交通大學(xué)機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)的批準(zhǔn)。所有方法均按照批準(zhǔn)的指南進(jìn)行。

生化測(cè)量

通過化學(xué)發(fā)光分析儀（Beckman Access Health Company，Chaska，Minnesota，USA）在月經(jīng)周期的第 2-4 天測(cè)量受試者的血清睪酮（T）水平?？崭寡遣捎肁U640全自動(dòng)生化分析儀（Olympus Company，Hamburg，Germany）測(cè)定，胰島素采用化學(xué)發(fā)光分析儀測(cè)定。使用穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估 (HOMA-IR) 將胰島素抵抗計(jì)算為空腹血糖 (mmol/L) × 空腹胰島素 (mIU/L)/22.5。通過 Ft-7060 (Beckman Coulter Inc, Galway, Ireland) 檢測(cè)血清 TC、TG、LDL-C 和 HDL-C。

PCOS病例和對(duì)照臨床特征的連續(xù)變量表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。根據(jù)國(guó)家膽固醇教育計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)42和中國(guó)成人血脂異常防治指南：正常TC水平<5.18mmol/L，異常TC水平≥5.18mmol/L；正常TG<1.7mmol/L，異常TG≥1.7mmol/L；正常LDL-C水平<3.37mmol/L，異常LDL-C水平≥3.37mmol/L；正常HDL-C水平≥1.04mmol/L，低HDL-C水平<1.04mmol/L。

SNP基因分型

使用 QIAamp DNA mini kit (Qiagen, Hilden, Germany) 從全外周血中提取基因組 DNA。SNPs 的基因分型是通過序列測(cè)定法（Bioyong Technologies Inc. Beijing，China）或直接測(cè)序進(jìn)行的。

遺傳關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)分析

病例對(duì)照和基于家庭的研究的遺傳力通過遺傳力計(jì)算器（http://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/gpc）進(jìn)行分析。PLINK v.1.07 ( http://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink ) 用于哈代-溫伯格平衡計(jì)算。在病例對(duì)照研究中，等位基因頻率比較通過 PLINK v.1.07 進(jìn)行，然后通過 BMI 和年齡進(jìn)行邏輯回歸調(diào)整。

遺傳模型分為加性（+/+ vs. +/- vs. -/-），顯性（+/+ plus +/- vs. -/-）和隱性（+/+ vs. +/- plus - /−)。在多囊卵巢綜合征病例的基因型-表型分析中，選擇加性模型并使用 SPSS v.22.0 軟件（SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）進(jìn)行線性回歸分析。

TDT 分析

在以家庭為基礎(chǔ)的研究中，通過Haploview 4.2軟件使用傳輸不平衡測(cè)試（TDT）檢測(cè)SNP與PCOS之間的關(guān)聯(lián)。TDT 的細(xì)節(jié)在多囊卵巢綜合癥早期檢測(cè)科研行動(dòng)小組之前的研究中有描述。TDT 是一種有效的卡方檢驗(yàn)，其中招募了患有多囊卵巢綜合征的不相關(guān)家庭三人組，并分析了父母-后代傳播的概率。如果傳播概率為 50%，則假定沒有關(guān)聯(lián)。相反，如果存在差異，原因?qū)⑹腔蚨鄳B(tài)性與多囊卵巢綜合征之間的關(guān)聯(lián)。Haploview的置換函數(shù)用于進(jìn)一步校正多重測(cè)試。

eQTL分析

使用 RNAiso Plus (Takara) 從全外周血中分離總 mRNA。使用帶有 gDNA Eraser (Perfect Real Time, Takara) 的 PrimeScript TM RT 試劑盒從總 RNA 合成 cDNA 。FADS2 mRNA 的表達(dá)水平由 Roche Lightcycle 480 使用 SYBR Green I Master (Roche) 檢查。使用閾值熒光 (Ct) 方法的比較循環(huán)將相對(duì) FADS2 mRNA 水平標(biāo)準(zhǔn)化為 β-肌動(dòng)蛋白。FADS2 和 β-肌動(dòng)蛋白的引物序列列于補(bǔ)充表 S5. eQTL 分析是基于風(fēng)險(xiǎn)等位基因劑量和擬合線性回歸模型進(jìn)行的，其中年齡和 BMI 作為協(xié)變量。使用SPSS v.22.0軟件通過協(xié)方差分析分析PCOS病例和對(duì)照之間（或PCOS任意兩個(gè)基因型組之間）的FADS2 mRNA平均水平比較，并調(diào)整年齡和BMI。P < 0.05 被認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

FADS1-FADS2 gene cluster confers risk to polycystic ovary syndrome.

Tian Y, Zhang W, Zhao S, Sun Y, Bian Y, Chen T, Du Y, Zhang J, Wang Z, Huang T, Peng Y, Yang P, Zhao H, Chen ZJ.

Sci Rep. 2016 Feb 16;6:21195. doi: 10.1038/srep21195.

(責(zé)任編輯：佳學(xué)基因)

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