Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 16
1.1 Диагностика остеопороза 19
1.2. Генетические факторы остеопороза 22
1.3. Полногеномные исследования ассоциаций 24
1.4. Генетические факторы риска переломов 39
1.5. Патогенетические пути, вовлеченные в развитие метаболических остеопатии 46
1.5.1. Молекулярно-генетические основы незавершенного остеогенеза
1.5.1.1. Гены, ответственные за развитие доминантных форм незавершенного остеогенеза 53
1.5.1.2. Гены, обуславливающие развитие рецессивных форм незавершенного остеогенеза 1.6. Прогностические модели риска развития переломов 65
1.7. Новые подходы и направления в исследовании остеопороза 76
1.7.1. Роль микроРНК в развитии остеопороза 82
1.7.1.1. Участие микроРНК в регуляции костного метаболизма 84
1.7.1.2. Полиморфизм сайтов связывания микроРНК и остеопороз 95
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований 101
2.1 .Материалы исследований 101
2.2. Методы исследований 105
2.2.1 Выделение геномной ДНК 105
2.2.2. Полимеразная цепная реакция синтеза ДНК (ПЦР) 106
2.2.3. ПЦР «в реальном времени с использованием технологии TagMan 107
2.2.4. Рестрикционный анализ (ПДРФ-анализ) 110
2.2.5. Метод электрофореза 111
2.2.6. Анализ конформационного полиморфизма однонитевой ДНК 112
2.2.7. Секвенирование
2.3. Статистическая обработка полученных результатов 113
2.4. Дизайн исследования 117
ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 123
3.1. Молекулярно-генетическое изучение незавершенного остеогенеза 123
3.1.1. Поиск структурных изменений в генах COL1A1, COL1A2, LEPREl, PPIBl, CRTAP, SERPINHl у больных незавершенным остеогенезом 124
3.1.2. Анализ гено-фенотипических корреляций идентифицированных мутаций с формой заболевания и типом наследования у больных незавершенным остеогенезом. 137
3.1.3. Анализ ассоциаций выявленных полиморфных вариантов генов COL1A1, COL1A2, LEPREl, PPIBl, CRTAP, SERPINHl с риском развития переломов у больных незавершенным остеогенезом . 146
3.1.4. Разработка подходов к ДНК-диагностике незавершенного остеогенеза. 159
3.2. Анализ генетической структуры выборки женщин постмено паузального возраста из Волго-Уральского региона 163
3.3. Анализ полиморфных вариантов кандидатных генов остеопороза у женщин русской и татарской этнической принадлежности из Волго-Уральского региона 168
3.3.1.Исследование полиморфных вариантов генов компонентов костного матрикса 169
3.3.1.1. Изучение полиморфных вариантов генов альфа 1 цепи коллагена 1 типа (COL1A1) и альфа 1 цепи коллагена 11 типа (COL11A1) 170
3.3.2. Исследование полиморфных вариантов генов Wnt сигнального пути 188
3.3.2.1. Изучение полиморфных вариантов гена белка 5, связающегося с рецептором липопротеина низкой плотности (LRP5) 189
3.3.2.2. Изучение полиморфных вариантов генов WNT4, WNT16 и трансмембранного белка Wntless (GPR177, WLS) 203
3.3.3. Исследование полиморфных вариантов генов, участвующих в 9+
регуляции гомеостаза Са 215
3.3.3.1. Изучение полиморфных вариантов гена паратиреоидного гормона (РТН) 216
3.3.3.2. Изучение полиморфных вариантов генов кальцитонина (CALCA) и его рецептора (CALCR) 230
3.3.3.3. Изучение (ТААА)пполиморфизма гена витамин Д-связывающего белка (DBP) 244
3.3.3.4. Исследование полиморфизма c.2956G T (p.Ala996Ser)
рецептора чувствительности к кальцию (CaSR) 249
3.3.4. Исследование полиморфных вариантов генов ядерных рецепторов 254
3.3.4.1. Изучение полиморфных вариантов генов рецептора витамина Д (VDR), 255
3.3.4.2. Исследование полиморфных вариантов рецептора эстрогенов альфа (ESR1) 273
3.3.6. Исследование полиморфных вариантов генов цитокинов 285
3.3.6.1. Изучение полиморфных вариантов генов остеопротегерина (TNFRSF11), рецептора фактора некроза опухоли 11 A (TNFRSF11A) 285
3.3.7. Исследование полиморфных вариантов генов ферментов 312
3.3.7.1. Изучение полиморфных вариантов гена лактазы (LCT)) 312
3.3.7.2. Исследование полиморфных вариантогв гена ароматазы (CYP19) 325
3.3.8. Исследование полиморфизма сайтов связывания микроРНК 345
3.4. Репликация данных полногеномного анализа ассоциаций (GWAS) 360
3.4.1. Поиск ассоциаций GWAS-локусов с переломами у женщин из Волго-Уральского региона России 360
3.4.2. Поиск ассоциаций GWAS-локусов с уровнем МПКТ у женщин из Волго-Уральского региона России 367
3.4.3. Оценка вариабельности уровня МПКТ шейки бедра и поясничных позвонков в зависимости от генотипов GWAS-локусов 377
3.5. Поиск ассоциаций изученных локусов с переломами различных отделов скелета 381
3.6. Мета-анализ результатов исследования 386
3.7. Поиск прогностических моделей развития переломов 391 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 396 ВЫВОДЫ 412
Список литературы 415
