Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изучение роли генов рецепторов нейропептидов, половых гормонов и семейства нейротрофинов в формировании свойств личности

ВАК РФ 03.02.07, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Изучение роли генов рецепторов нейропептидов, половых гормонов и семейства нейротрофинов в формировании свойств личности"

На правах рукописи

КУТЛУМБЕТОВА ЮЛИЯ ЮЛАЕВНА

ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ГЕНОВ РЕЦЕПТОРОВ НЕЙРОПЕПТИДОВ, ПОЛОВЫХ ГОРМОНОВ И СЕМЕЙСТВА НЕЙРОТРОФИНОВ В ФОРМИРОВАНИИ СВОЙСТВ ЛИЧНОСТИ

03.02.07 - генетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

гЬ СЕН 2014

005552684

Уфа-2014

005552684

Работа выполнена на кафедре генетики и фундаментальной медицины ФГБОУ ВПО Башкирского государственного университета совместно с лабораторией молекулярной генетики человека ФГБУН Института биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук

Научный руководитель:

Хуснутдинова Эльза Камилевна

Официальные оппоненты:

Спицын Виктор Алексеевич Доктор биологических наук, профессор

Бахтиярова Клара Закиевна Доктор медицинских наук, профессор

Ведущая организация:

Защита диссертации состоится «_

Доктор биологических наук, профессор

Зав. лабораторией экологической генетики ФГБУ Медико-генетического научного центра РАМН

Профессор кафедры неврологии с курсами нейрохирургии и медицинской генетики ФГБОУ ВПО Башкирского государственного медицинского университета Минздрава России

ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН

_» октября 2014 г. в «_» часов

на заседании Диссертационного совета Д 002.133.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН по адресу: 450054, г. Уфа, пр. Октября, 71. ИБГ УНЦ РАН

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке Уфимского научного центра РАН по адресу: Уфа, пр. Октября, 71 и на сайте ИБГ УНЦ РАН: ibg.anrb.ru

е-таП: molgen@anrb.ru Автореферат разослан «_»

2014 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, к.б.н С.М. Бикбулатова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. После открытия генов многих моногенных заболеваний интерес ученых был направлен на изучение генетических основ различных комплексных признаков, включая черты личности. Согласно семейным и близнецовым исследованиям, показатели наследуемости для черт личности составляют 40-60%, кроме того большое значение имеет влияние индивидуальной среды (Van Gestel et al., 2003; Saudino, 2005).

Повышенный интерес ученых к изучению роли генетических факторов в развитии личностных черт обусловлен тем, что они опосредуют развитие различных психопатологий в качестве промежуточных фенотипов. Кроме того, индивидуальные свойства личности отражаются в предпочтении различных сфер профессиональной деятельности, в академической успеваемости, когнитивной деятельности, благополучии (Costa et al., 1980), рисковом поведении, семейной стабильности и удовлетворенностью жизнью (De Beaumont et al., 2013).

Молекулярно-генетические исследования свойств личности на российских выборках в группе здоровых индивидов или в группе лиц с психическими расстройствами были проведены лишь некоторыми научными группами (Golimbet et al., 2007, 2009; Казанцева и др., 2009; Kazantseva et al., 2011; Голимбет и др., 2012). К тому же, особенно важным является исследование индивидов в юношеском возрасте, поскольку из литературных данных известно, что существует некоторая вариабельность личностных черт с возрастом, обусловленная как изменениями экспрессии генов (Caspi et al., 2005), так и процессами социо-культурного развития (Costa, 2001; Srivastava, 2003).

В настоящее время, кроме изучения классических путей нейротрансмиссии, при проведении ассоциативных исследований определенных черт личности интерес представляет изучение роли генов, кодирующих рецепторы нейропептидов и половых гормонов, а также факторы и рецепторы, вовлеченные в процессы нейропротекции и нейротрофики.

Цель работы - изучение генетической предрасположенности к формированию вариаций черт личности по полиморфным вариантам генов рецепторов нейропептидов, половых гормонов и семейства нейротрофинов с учетом социо-демографических факторов.

Задачи исследования:

1. Провести исследование черт личности в зависимости от социо-демографических факторов.

2. Провести анализ ассоциаций 27 полиморфных локусов генов-кандидатов с чертами личности (оцененными с помощью опросников EPI и TCI-125) для выявления основного эффекта локуса и гаплотипического эффекта:

- генов рецепторов аргинин-вазопрессина 1А и 1В (AVPR1A, A VPR1B);

- гена рецептора окситоцина (OXTR);

- гена рецептора эстрогена альфа (ESR/);

- гена рецептора андрогена (AR);

- гена нейротрофического фактора головного мозга (BDNF);

- гена тирозинкиназного рецептора В (NTRK2).

3. Провести анализ генотип-средовых взаимодействий между изученными полиморфными вариантами генов и социо-демографическими параметрами (возраста, половой и этнической принадлежности, сезона и порядка рождения, места и стиля родительского воспитания, статуса курения), детерминирующими формирование вариаций черт личности.

4. Оценить роль межгенных взаимодействий изученных полиморфных вариантов генов в развитии черт личности с учетом половой и этнической принадлежности обследованных лиц.

Научная новизна исследования. Впервые у здоровых индивидов русской, татарской, башкирской, удмуртской этнической принадлежности в возрасте от 17 до 26 лег проведен анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов рецепторов пейропептидов (AVPR1A, AVPR1B, OXTR), половых гормонов (ESRI, AR) „ семейства нейротрофинов (BDNF, NTRK2) с формированием различных черт личности. Впервые в изученной выборке обнаружен модулирующий эффект сезона рождения, места воспитания, статуса курения в выявление ассоциации генов AVPR1A, AVPR1B, OXTR, BDNF, NTRK2 с вариациями черт личности. Установлены межгенные взаимодействия полиморфных локусов генов OXTR, BDNF, NTRK2, детерминирующие вариации показателей по шкалам «самотрансцендентность» и «настойчивость».

Научно-практическая значимость. Полученные данные представляют интерес для понимания молекулярно-генетических механизмов формирования личностных черт в различных этнических группах. На основе полученных результатов можно предложить новые направления в разработке подходов как для оценки групп риска развития личностных расстройств, так и для успешной социализации индивидов и формирования зрелой личности. Данные диссертационной работы могут служить основой для последующих исследований по определению генетических факторов, определяющих наибольшую успешность в профессиональной деятельности и жизни в целом. Результаты исследования могут быть использованы психологами с целью осуществления психологической помощи и проведения превентивных мер по предотвращению делинквентного поведения, депрессии у индивидов, находящихся в группе риска по генетическим и средовым факторам; для прогнозирования успешности лечения некоторых психических расстройств. Полученные результаты могут быть использованы при чтении спецкурсов на факультетах биологии, психологии, социологии, в медицинских ВУЗах, на курсах повышения квалификации медицинских и социальных работников, психологов.

Апробация работы. Основные результаты исследования были представлены на ежегодных конференциях Европейского общества генетики человека (Нюрнберг, 2012; Париж, 2013; Милан, 2014), 26-м Конгрессе по нейропсихофармакологии (Барселона, 2013), 11 -м Всемирном конгрессе по биологической психиатрии (Киото, 2013), Европейской школе-конференции молодых ученых конгресса нейропсихофармакологии (Ницца, 2014), 5-й Всероссийской конференции с международным участием «Пренатальная диагностика и генетический паспорт -основа профилактической медицины в век нанотехнологий (Санкт-Петербург, 2012), Всероссийской молодежной научно-практической конференции БашГУ (Уфа, 2012; 2013), Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Актуальные проблемы генетики человека, животных, растений и микроорганизмов» (Уфа, 2012).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 статьи - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Структура н объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 206 страницах машинописного текста и состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и их обсуждение, заключение, выводы, список литературы, приложение. Работа иллюстрирована 31 рисунком и 31 таблицей. Список литературы включает 303 источников, из них 278 работы зарубежных авторов.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному сотруднику лаборатории молекулярной генетики человека ИБГ УНЦ РАН, к.б.н. А.В. Казанцевой, директору Психологического института РАО, д.псих.н., проф. С.Б. Малых, доценту кафедры дифференциальной психологии Удмуртского государственного университета, к.псих.н. М.М. Лобасковой за помощь, оказанную при проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы исследования. Материалом для исследования служили образцы ДНК 1215 психически здоровых индивидов - студентов ВУЗов Республики Башкортостан и Республики Удмуртия в возрасте 17-26 лет (средний возраст 19,85 ± 2,48 лет). Общая выборка была разделена на шесть групп в зависимости от этнической и половой принадлежности для проведения стратификационного анализа и состояла из 389 мужчин, 826 женщин, индивидов татарской (348), русской (381), башкирской (121), удмуртской (189) этнической принадлежности и метисов (176); последние не были включены в стратификационный анализ вследствие этнической гетерогенности.

Методы исследования. ДНК из периферической крови выделяли методом фенольно-хлороформной экстракции (Майей/ еЕ а1., 1984). Анализ полиморфных вариантов генов АУРША, АУРЮВ, ОХТЯ, ЕБМ, АЯ проводили при помощи метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК с последующим рестрикционным анализом. Продукты амплификации и рестрикции оценивали при помощи электрофореза в 7% полиакриламидном или 2% агарозном геле. Исследование полиморфных вариантов генов 5£)М7 и ЫТЯК2 выполняли при помощи ПЦР в реальном времени с флуоресцентной детекцией (РЬАЗН/ИТАБ) (ФГУП «ГосНИИгенетика», Москва). Работа выполнена частично на

оборудовании ЦКП «Биомика» (Отделение биохимических методов исследований и нанобиотехнологии РКЦГГ «Агидель») и УНУ «КОДИНК».

Для оценки личностных черт были использованы русскоязычные версии следующих методик их измерения: личностный опросник Г. Айзенка (EPI) позволяющий оценить такие черты, как «нейротизм» и «экстраверсия», „ опросник С.Р. Клонинджера (TCI-125), позволяющий измерить уровень «поиска новизны» «избегания ущерба», «зависимости от вознаграждения», «настойчивости» «сотрудничества», «самонаправленности» и «самотрансцендентности». Для определения стиля родительского воспитания использован опросник Г. Паркера (PBI), оценивающий две шкалы отношения родителей к ребенку: заботу и сверхопеку. Все испытуемые прошли анкетирование, учитывающее национальную принадлежность до трех поколений, порядок и сезон рождения, статус курения, стиль и место воспитания - городская/сельская местность.

Статистическая обработка данных. Тест Харди-Вайнберга и оценка частот аллелей и генотипов, изученных SNPs, были проведены с использованием программы PLINK v.l.07 (Purcell et al, 2007). Анализ ассоциаций значений личностных черт и социо-демографических параметров проведен с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) (программа «SPSS v. 13.0»), Гаплотипические блоки были сконструированы на основе метода доверительных интервалов (Gabriel et al., 2002); оценка неравновесия по сцеплению между маркерами (на основании критерия Левонтина, D') проведена с использованием программы Haploview 4.1. (Barett et al., 2005). Для оценки основного эффекта полиморфных локусов генов-кандидатов, эффекта гашютипов ген-средовых (GxE) и межгенных (GxG) взаимодействий в вариации черт личности был проведен линейный регрессионный анализ в программе PLINK v.1.07. В качестве независимых переменных в GxE анализе выступали генотипы и демографические параметры, а в качестве зависимой переменной - черты личности. Поскольку статистическая обработка включала множественные проверки гипотез, то в качестве проверки на множественность сравнений была проведена процедура FDR (false discovery rate) (Benjamini, Hochberg 1995) которая позволяет снизить ошибку 1-го рода и хорошо согласуется с критерием перестановок. Для выявления обобщенного эффекта полиморфного маркера,

показавшего ассоциацию полиморфного локуса гена с чертой личности в результате стратификационного анализа, был проведен мета-анализ в программе PLINK v.1.07.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Исследование ассоциации демографических параметров с личностными чертами

В настоящем исследовании черты личности («поиск новизны», «избегание ущерба», «зависимость от вознаграждения», «настойчивость», «сотрудничество», «самонаправленность», «самотрансцендентносгь», «экстраверсия» и «нейротизм») были оценены с помощью двух опросников (TCI-125 и EPI). В ходе выполненной работы был проведен анализ полиморфных локусов генов рецепторов нейропептидов (A VP Ri A, AVPR1B, OXTR), половых гормонов (ESR1, AR) и семейства нейротрофинов {BDNF, NTRK2) и продемонстрирована их вовлеченность в вариации изученных черт личности у здоровых индивидов с учетом половой, этнической принадлежности и социо-демографических факторов (сезона и порядка рождения, места и стиля родительского воспитания, статуса курения).

В результате дисперсионного анализа было выявлено статистически значимое влияние возраста на такие личностные черты как «экстраверсия» (Р = 0,001), «нейротизм» (Р = 0,001), «зависимость от вознаграждения» (Р = 0,001), «настойчивость» (Р = 0,011), «самонаправленность» (Р = 0,012), «сотрудничество» ( Р = 0,001) и «самотрансцендентность» (Р = 0,001), причем средние значения по всем этим шкалам значимо снижались с возрастом.

При исследовании взаимосвязи половой принадлежности с чертами личности было выявлено статистически значимое увеличение значений у женщин по шкалам «нейротизм» (F = 51,792; Р < 0,001), «поиск новизны» (F = 10,046; Р = 0,002), «зависимость от вознаграждения» (F = 6,957; Р = 0,008) по сравнению с мужчинами. Полученные нами данные согласуются с рядом работ, отмечающих повышение черт тревожного ряда («нейротизма», ИУ) (Chapman et al., 2007), «экстраверсии» (Rouff et al., 2005), «зависимости от вознаграждения» (Vaidya et al., 2004) y женщин по сравнению с мужчинами.

Кроме того, обнаружены этнические различия в личностных чертах: у индивидов русской этнической принадлежности наблюдалось повышение «экстраверсии» (F = 4,102; Р = 0,001) и «поиска новизны» (F = 3,824; Р = 0,003) по сравнению с татарами, в то время как у лиц удмуртской этнической принадлежности отмечалось повышение показателей по шкале «нейротизм» (F = 2,456; Р = 0,030) по сравнению с индивидами татарской этнической принадлежности и снижение показателей по шкале «настойчивость» (F = 2,063; Р = 0,044) по сравнению с индивидами башкирской этнической принадлежности.

В результате проведенного дисперсионного анализа были обнаружены различия в личностных профилях индивидов в зависимости от «порядка рождения»: у старших детей в семье отмечается снижение «нейротизма» (F = 4,564; Р = 0,034) по сравнению со вторыми детьми в семье и снижение «поиска новизны» (F = 4,573; Р = 0,017) по сравнению с детьми с порядком рождения 3. Кроме того, выявлены различия в личностных чертах в зависимости от места воспитания. Так, у лиц, воспитанных в городской местности, было выявлено снижение показателей по шкале «самотрансцендентность» (F = 5,977; Р = 0,015) и «избегание ущерба» (F = 5,686; Р = 0,017). При анализе различий в личностных профилях индивидов в зависимости от «статуса курения» было показано повышение «экстраверсии» (F = 4,512; Р = 0,034), «поиска новизны» (F = 7,722; Р = 0,006) и понижение «самотрансцендентности» (F = 6,934; Р = 0,009) у курящих по сравнению с некурящими индивидами. Различия в личностных чертах в зависимости от стиля родительского воспитания проявляются в повышенных значениях по шкале «экстраверсия» у индивидов, отцы которых проявляли излишнюю концентрацию на ребенке (F = 3,867; Р = 0,025) по сравнению с теми индивидами, отцы которых демонстрировали пренебрежительный стиль воспитания.

Анализ ассоциаций полиморфных локусов гена рецептора аргннин-вазопрессина 1А (AVPR1A) с личностными чертами

Литературные данные свидетельствуют о высокой консервативности белка аргинин-вазопрессина у позвоночных, причем выявлена его ключевая роль в модуляции эмоционального и социального поведения (Meyer-Lindenberg et al., 2011).

В результате линейного регрессионного анализа нами не было выявлено ассоциации полиморфных локусов гена AVPRIA с чертами личности. Последующий стратификационный анализ, проведенный среди мужчин, женщин, индивидов татарской, русской, башкирской, удмуртской этнической принадлежности, показал ассоциацию аллеля RS1*L в гене AVPRIA со сниженными показателями по шкале «нейротизм» у татар (Р = 0,0008; Pfdr = 0,011; г = 0,039). Поскольку было установлено неравновесие по сцеплению между локусами в гене AVPRIA (D' > 0.45) (рис. 1), был проведен гаплотипический анализ, показавший ассоциацию гаплотипа C*C*L в гене AVPRIA (на основе rsl11748!1, rs3803107 и RSI, соответственно) с пониженными показателями по шкале «нейротизм» (EPI) (Р = 0,0029; PFDR = 0,025; г = 0,78) и гаплотипа C*C*S-с повышенными показателями по этой же шкале (Р = 0,003; Pfdr = 0,015; г = 0,75)

Рисунок 1. Структура неравновесия по сцеплению между полиморфными локусами в гене AVPRIA. Здесь и далее черными линиями очерчен гаплотипический блок. В ячейках указаны значения коэффициента неравновесия по сцеплению D'. Различные оттенки красного цвета отображают силу неравновесия по сцеплению между локусами.

Проведенный анализ ген-средовых взаимодействий (GxE), включавший такие факторы как сезон рождения, порядок рождения, место воспитания, статус курения, стиль родительского воспитания, половая принадлежность, выявил, что сезон рождения модулирует ассоциацию полиморфного локуса rsl! 17481 ! в гене AVPRIA с показателями по шкале «настойчивость». В частности, индивиды, родившиеся весной или летом, носители аллеля rsl 1174811*А в гене AVPRIA характеризовались пониженной «настойчивостью» (Р = 0,0016; Pfdr= 0,006; р = -0,456), в то время как индивиды, родившиеся в осенние и зимние месяцы, демонстрировали повышенные значения по данной шкале (Р = 0,0028; PFdr = 0,006; [3 = 0,406) (рис. 2). Кроме того, были предсказаны различия в связывании мкРНК-335 (hsa-miR-335-3p) и мкРНК-627 (hsa-miR-627-Зр) с мРНК AVPRIA в области rsl 117481

в общей группе.

Рисунок 2. Средние значения по шкале «настойчивость» (TCI-125), обусловленные наличием определенного полиморфного варианта локуса rsl 1174811 в гене A VPR1A у здоровых индивидов в зависимости от сезона рождения на основании результатов GxE анализа. * - Р < 0,01.

Ряд исследователей указывают на ассоциацию локуса RS1 с «поиском новизны» и «избеганием ущерба» в европейской популяции (Meyer-Lindenberg et al., 2009), что согласуется с полученными нами результатами для лиц татарской этнической принадлежности, поскольку обе черты - «избегание ущерба» и «нейротизм» характеризуют уровень эмоциональной неустойчивости.

Анализ ассоциаций полиморфных локусов гена рецептора аргинин-вазопрессина IB (AVPR1B) с личностными чертами

Функциональные исследования, проведенные на животных, свидетельствуют о важной роли гена AVPRIB в регуляции социального поведения. В частности, мыши-нокауты по гену AVPRIB демонстрировали значительное снижение агрессии (Wersinger et al., 2002), а селективный антагонист рецептора 1В проявлял анксиолитический и антидепрессантный эффект (Caldwell et al., 2008).

В результате линейного регрессионного анализа нами не было выявлено ассоциации полиморфных локусов гена A VPR1B с чертами личности. Последующий стратификационный анализ показал ассоциацию аллеля rs28632197*А в гене AVPRIB с повышенными показателями по шкале «самотрансцендентность» у удмуртов (Р = 0,0037; Pfdr = 0,011; г2 = 0,047). Поскольку было установлено неравновесие по сцеплению между локусами в гене AVPRIB (D' = 0,83) (рис. 3), был проведен гаплотипический анализ, показавший ассоциацию гаплотипа G*A в гене AVPRIB (на основе rs28632I97 и rs33911258, соответственно) с пониженными показателями по шкале «самотрансцендентность» (Р = 0,0036; Pfdr = 0,014; г2 = 0,075) в общей группе.

Рисунок 3. Структура

Далее нами был проведен вхЕ анализ, который выявил, что место воспитания (сельская местность) модулирует ассоциацию аллеля гз28632197*А в гене АУРЯ1В с повышенными показателями по шкале «самонаправленность» (Р = 0,022; Ррои = 0,045; р = 0,914) (рис.4 а) и «самотрансцендентность» (Р = 0.009; Рпж= 0,018; |3 = 1,074) (рис. 4 б). Данные,

неравновесия по сцеплению полученные при изучении индивидов с паническим между полиморфными

локусами в генeAVPRIB расстройством (Keck et al., 2008) согласуются с нашими результатами, поскольку индивиды с паническим расстройством характеризуются повышенной «самотрансцендентностью». Так, генотип AVPR1 В*А/*А локуса rs28632197 гена AVPR1B, является рисковым для развития данной психопатологии.

Рис. 4. Средние значения по шкале «самонаправленность» (а) и «самотрансцендентность» (б) (TCI-125), обусловленные наличием определенного полиморфного варианта локуса rs28632197 в гене AVPR1B у здоровых индивидов в зависимости от места воспитания на основании результатов GxE анализа.

* - Р < 0,05

Анализ ассоциаций полиморфных локусов гена рецептора окситоцина (OXTR) с личностными чертами

Согласно литературным данным, окситоцин и его рецептор вовлечены в регуляцию социального поведения (Michalska et al., 2014) и тревожности (Gordon et al., 2010; Meyer-Lindenberg et al., 2011).

В результате линейного регрессионного анализа нами не было выявлено ассоциации полиморфных локусов гена OXTR с чертами личности. Последующий

стратификационный анализ показал ассоциацию аллеля rs4686302*T в гене OXTR с повышенными показателями по шкале «самонаправленность» у русских (Р = 0,0029; Pfdr = 0,013; г2 = 0,035) и пониженными показателями по шкале «нейротизм» у удмуртов (Р = 0,0082; Pfdr = 0,017; г = 0.064).

Проведенный нами анализ неравновесия по сцеплению между локусами rsl042778 и rs4686302 в гене OXTR выявил отсутствие неравновесия по сцеплению между маркерами (D' < 0,3), в связи, с чем анализ гаплотипов в гене OXTR не проводился. Далее нами был проведен GxE анализ, который выявил, что сезон рождения (весна) модулирует ассоциацию локуса rs!042778 в гене OXTR с показателями по шкале «поиск новизны» (Р = 0,002; Pfdr = 0,031; (3 = -1,79). Кроме того, были предсказаны различия в связывании мкРНК-149 (hsa-miR-149-Зр), мкРНК-3173 (hsa-miR-627-Зр), мкРНК-4786 (hsa-miR-4786-Зр) с мРНК OXTR в области rsl042778.

Нами было показано, что удмурты - носители минорного аллеля rs4686302*T проявляли пониженный «нейротизм», что согласуется с работой Wu и соавторов (Wu et al., 2012), которые продемонстрировали взаимосвязь генотипа rs4686302*C/*Tс большей эмоциональной эмпатией.

Анализ ассоциаций полиморфных локусов гена рецептора эстрогена альфа (ESR1) с личностными чертами

Исследования, проведенные с участием человека и животных, указывают на вовлеченность эстрогена в регуляцию эмоций и аффективного поведения (Freeman et al., 2006).

В результате линейного регрессионного анализа нами не было выявлено ассоциации полиморфных локусов гена ESRI с чертами личности. Стратификационный анализ показал ассоциацию локуса rs9340799 в гене ESRI с показателями по шкале «самонаправленность» у удмуртов (Р = 0,0006; Pfdr = 0,015; г = 0,069) и локуса rs2077647 с показателями по шкале «самотрансцендентность» у башкир (Р = 0,0012; Pfdr = 0,011; г = 0,011). В частности, удмурты - носители минорного аллеля rs9340799*G проявляли пониженную «самонаправленность», а башкиры - носители аллеля rs207764*C -повышенную «самотрансцендентность». Поскольку было установлено неравновесие по сцеплению между локусами в гене ESRI (D' = 0,75) (рис. 5), был

проведен гаплотипический анализ, показавший ассоциацию гаплотипов в гене ESRI(на основе rs9340799 и rs2077647, соответственно) с чертами личности в общей группе. Проведенный анализ ген-средовых взаимодействий (GxE) не выявил моделей, детерминирующих вариации ни в одной из шкал личности. Ряд исследований свидетельствуют о вовлеченности аллеля ESR1*G локуса rs9340799 в развитие когнитивных нарушений (Corbo et al., 2006; Fernández-Martínez et al., 2013), что согласуется с нашими данными, поскольку индивиды с когнитивными нарушениями и аффективными расстройствами характеризуются дефицитом социального поведения, пониженной «самонаправленностью» (Sarisoy et al., 2012).

Анализ ассоциации полиморфного локуса гена рецептора андрогена (AR) с

личностными чертами

Функциональные исследования демонстрируют роль гена AR в вариации поведения. Так, мыши-нокауты по гену AR характеризовались повышенной тревожностью по сравнению с мышами «дикого типа» (Zuloaga et al., 2011; Chen et al., 2014). В результате линейного регрессионного и последующего стратификационного анализов нами не было выявлено ассоциации полиморфного локуса rs6I52 гена AR с вариациями черт личности. Проведенный анализ ген-средовых взаимодействий (GxE) также не выявил моделей, детерминирующих вариации ни в одной из шкал личности. К настоящему времени нет литературных данных о роли гена AR в вариации черт личности.

Анализ ассоциаций полиморфных локусов гена неиротрофического фактора головного мозга (BDNF) с личностными чертами

Поскольку нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) опосредует эффект повторяемого стресса на нейрогенез, выживание нейронов в гиппокампе и известно о снижении концентрации BDNF у лиц с повышенным «нейротизмом» и депрессией (Hwang et al., 2006), можно предположить вовлеченность гена BDNF в формирование черт тревожного ряда.

В результате линейного регрессионного анализа нами не было выявлено ассоциации полиморфных локусов гена BDNF с чертами личности.

I I

Рисунок 5. Структура неравновесия по сцеплению между полиморфными локусами в гене ESRI.

Стратификационный анализ показал ассоциацию локуса к11030102 в гене BDNF с показателями по шкале «настойчивость» у женщин (Р = 0,0036; Ррои = 0,011; г = 0,022). В частности, женщины - носители минорного аллеля гэ! 1030102*С проявляли пониженную «настойчивость». Установлено, что все изученные полиморфные локусы гена В ОМ7 находятся в неравновесии по сцеплению (Э' > 0,81) и составляют один гаплотипический блок (рис. 6).

Последующий гаплотипический анализ не обнаружил ассоциации гаплотипов в гене ВО^ (на основе гэ1519479, п2203877, гз7124442, гз6265 (Уа166Ме1), гэ11030102, те10835211, п2030323. те 10767665, гз1491850, соответственно) с чертами личности в общей группе. Далее нами был проведен вхЕ анализ, который выявил, что сезон рождения (весна) модулирует ассоциацию аллеля Н[)ЫР*Ме1 локуса Уа166Мег в гене ВО№ с пониженными показателями по шкапе «избегание ущерба» по сравнению с носителями генотипа ВОМР*Уа1/Уа1 (Р = 0,008; Рро11 = 0,048) (рис. 7).

Рисунок 6. Структура неравновесия по сцеплению между полиморфными локусами в гене ВОЫР.

15

ю

.8 0

/

■ №1/Уа1 ~ШМе1/МеИ-Уа1/Ме1

Рис. 7. Средние значения по шкале «избегание ущерба», обусловленные наличием

определенного полиморфного варианта локуса Уа166Мег в гене ВОЫР у здоровых индивидов в зависимости от «сезона рождения» на основании результатов вхЕ анализа.

* - Р < 0,05

Ранее было отмечено, что аллель BDNF*Уal локуса УсйббМеЬ, находящегося в одном гаплотипическом блоке с те/1030102, ассоциирован с развитием биполярного расстройства (ЫеуеБ-Регета е1 а1. 2002), для которого характерно снижение «настойчивости» (01уега е! а1., 2009), что согласуется с нашими данными в определенной степени.

осень зима весна лето

Анализ ассоциаций полиморфных локусов гена тирозннкиназного рецептора В (1УТ/{К2) с личностными чертами

Поскольку функциональные работы, проведенные с участием человека и животных, свидетельствуют о корреляции снижения экспрессии гена тирозинкиназного рецептора В в мозге с повышенной тревожностью (МЫсЫеИо е1 а1., 1999; Рапс1еу ее а!., 2008), то, возможно, полиморфные варианты гена ЛТЛО могут быть ассоциированы с показателями черт тревожного ряда.

Линейный регрессионный анализ выявил ассоциацию полиморфных локусов гэ1899640 (Р = 0,007; Рпж = 0,089), те 10465180 (Р = 0,007; Ррои = 0,062), те2289658 (Р = 0,007; Рроя = 0,047), те7048278 (Р = 0,008; РР0К = 0,043) гена А'ТЯК2 с показателями по шкале «избегание ущерба». В результате стратификационного анализа женщины - носители минорного аллеля те2289658Ю проявляли повышенное «избегание ущерба»; а мужчины - носители аллеля те1899640Ю, г810465180*С, гб7048278*С также характеризовались повышенным «избеганием ущерба». Сильное неравновесие по сцеплению было выявлено между полиморфными локусами гэ7048278. г$10465180, гэ1899640 в гене ЫТЯК2 (С > 0,96) (гаплотипический блок 1) и между локусами гб9969765, гэ11140793. гя10868235 (С > 0,88) (гаплотипический блок 2) (рис. 8).

Последующий гаплотипический- анализ,

проведенный в каждом блоке по отдельности, показал ассоциацию гаплотипа С*С*в (в блоке 1, на основе те7048278, п10465180 и гэ1899640, соответственно) в гене N1111(2 с повышенными (Р = 0,005; Рпж = 0,020; г2 = 1,35%) и гаплотипа А*Т*А - с пониженными показателями по шкале «избегание ущерба» (Р = 0,004; Рроя = 0,031; г2 = 1,42) в общей группе. Стратификационный анализ, проведенный в группе мужчин, продемонстрировал, что носители гаплотипа <7*С*С (в блоке 1, на основе гэ7048278, те10465180 и те/5Р9б^0, соответственно) в гене ЫТЯК2 характеризовались повышенными показателями по шкале «избегание ущерба» (Р

Рисунок 8. Структура неравновесия по сцеплению между полиморфными локусами в гене А'ТЯК2.

= 0,003; Pfdr = 0,006; ß = 1.289), а гаплотипа A*T*A - с пониженными показателями по этой шкале (Р = 0,004; PFDR = 0,008; ß = -1.257). Дальнейший GxE анализ выявил, что «статус курения» модулирует ассоциацию аллеля rs9969765*C в гене NTRK2 с повышенными показателями по шкале «настойчивость» (Р = 0,001; Pfdr= 0,002; ß = 0,746) (Рис. 9).

Рисунок 9. Средние значения по шкале «настойчивость» (ТС1-125), обусловленные наличием определенного полиморфного варианта локуса rs9969765 в гене NTRK2 у здоровых индивидов в зависимости от «статуса курения» на основании результатов GxE анализа. * - Р < 0,05

Из литературных данных известно о вовлеченности гена NTRK2 в вариации показателей по шкале «избегание ущерба» (Ribases et al., 2005), что также было подтв: ;,сдено в настоящей работе. С целью выявления обобщенного эффекта полим эрфных локусов показавших ассоциацию с чертой личности в результате стратификационного анализа, нами был проведен мета-анализ, основанный на результатах, полученных для групп русской, татарской, башкирской, удмуртской и смешанной этнической принадлежности, мужчин и женщин. В результате данного анализа была подтверждена ассоциация локуса rs28632197 в гене AVPR1B с вариациями по шкале «самотрансцендентность» и rs4686302 в гене OXTR с вариациями по шкале «нейротизм» (выявленные ранее у удмуртов), а также локуса rs 10465/80 в гене NTRK2 с показателями по шкале «избегание ущерба» (показанные ранее у мужчин) (табл. 1).

Таблица 1 - Результаты мета-анализа исследованных полиморфных локусов

Ген SNP Минор ный аллель Черта Модель с фиксированы ым эффектом Модель со случайным эффектом Q I2

Р beta P(R) beta(R)

AVPR1B rs28632197 А CT 0,006 0,69 _ 0,310 16,34

OXTR rs4686302 Т НЕЙ 0,040 -0,83 0,102 -0,87 0,170 40,27

NTRK2 rsl0465180 С, ИУ 0,006 0,674 0,034 0,729 0,187 42,57

Анализ межгенных взаимодействий

Поскольку известно, что вклад каждого генетического маркера в вариации личностных черт составляет менее 1% е4 а1. 2003)> а показатели

наследуемости в формирование такого мультифакториального признака как

темперамент оцениваются в 40-60% (РиИеПоп * а1„ 200), то для выявления роли

генетического компонента в развитие личностных черт необходим одновременный

учет роли множества генов с небольшим эффектом. Для выполнения этой задачи

нами был проведен анализ межгенных взаимодействий, который, после введения

поправки на множественность сравнений, установил две оптимальные

статистические модели межгенных взаимодействий, ассоциированные с

личностными чертами: 1) ШШ2 (гз10465180) - ВОМР (г*2030323)

обуславливает вариации показателей по шкале «самотрансцендентность»- 2) ОХТЯ

(к1042778) - МТКК2 (г*,0868235) - обуславливает вариации показателей по шкале «настойчивость» (табл. 2).

Таблица 2 - Оптимальные модели межгенных взаимодействий, детерминирующие формирование межиндивидуальных различий в личностных чертах, на основе анализа 27 полиморфных вариантов изученных генов

Группа

Женщины

Общая выборка

Черта

СТ

Н

Ген (ге)

ИТКК2 №10465180)

ОХТЯ (гб1042778)

Ген (ге)

ВОКР (г.ч2030323)

ЫТЮС2 (гх10868235)

-1,660

0,455

0,0008

0,0002

0,0014

0,0002

сравнеР„и"йКОрФФИпТГ РеГРеССИИ' ? " Р"Ыие бе3 К°РРеКЦИИ '<«^™сть

сравнении, Ргок- р-уа1ие после коррекции на множественность сравнений

***

Таким образом, проведенное нами исследование полиморфных локусов генов рецепторов нейропептидов, половых гормонов и семейства нейротрофинов позволило выявить основной эффе1ст локусов, гаплотипический эффект а также

модели межгенных и ген-средовых взаимодействий, детерминирующих межиндивидуальные различия черт личности у здоровых индивидов (табл. 3).

Таблица 3 - Полиморфные локусы генов рецепторов нейропептидов, половых гормонов и семейства нейротрофинов, ассоциированные с чертами личности,

по результатам линейного регрессионного и гаплотипического анализов

Гены Группы АУРША АУРЯ1В охтк Е5Я1 ВОМР тяк2

Общая группа г$11174811, г.<;3803107, (НЕЙ) 117481* СР (Н) г$33911258 п28632197 (СТ) п2863219* СМ (СН, СТ) ге1042778 *СР (ПН) Уа166Ме1* СР (ИУ) гя7048278, гз1046518, г*1899640 (ИУ) «9969765* СК (Н)

Татары КЗ! (НЕЙ) - - - - -

Русские - - гх4686302 (СН) - ■

Башкиры - - - г.ч207764 (СТ) - -

Удмурты - гз2863219 (СТ) Ы686302 (НЕЙ) п9340799 (СН) - -

Мужчины гч1899640, гя 10465180 гб7048278 (ИУ)

Женщины - - - - п11030102 (Н) п2289658 (ИУ)

В скобках указаны черты личности. СМ - сельская местность, СК - статус курения, СР - сезон рождения

Полученные нами результаты свидетельствуют о важной роли таких средовых факторов как сезон рождения, место воспитания и статус курения, а также половой и этнической принадлежности в выявлении ассоциации между вариантами генов и чертами личности. Результаты настоящего исследования не являются окончательной характеристикой молекулярно-генетических основ личностных свойств, но являются важным шагом на пути понимания механизмов его формирования.

ВЫВОДЫ

Установлено влияние социо-демографических факторов (половой и этнической принадлежности, возраста, порядка рождения, места воспитания, статуса курения и стиля родительского воспитания) на вариации личностных черт у здоровых индивидов.

Выявлено, что вариации показателей черт тревожного ряда («нейротизма», «избегания ущерба») ассоциированы с полиморфными вариантами и гаплотипами генов рецепторов нейропептидов (.4УРЯ1А у индивидов татарской этнической принадлежности и в общей группе, ОХТЯ у индивидов удмуртской этнической принадлежности) и семейства нейротрофинов (ЫТЯК2 в общей группе, у мужчин и женщин).

Установлено наличие ассоциации полиморфных локусов в гене БОАТ7 (у женщин), в гене ЕБЯ1 (у индивидов удмуртской этнической принадлежности), в гене ОХТЯ (у индивидов русской этнической принадлежности,) с вариациями показателей по шкалам, характеризующим целеустремленность («настойчивость», «самонаправленность»).

Обнаружено, что межиндивидуальные различия показателей по шкале «самотрансцендентность» ассоциированы с полиморфными маркерами в гене АУРЯ1В (в общей группе и у индивидов удмуртской этнической принадлежности) и в гене ЕБЯ1 (у индивидов башкирской этнической принадлежности).

В обобщенной выборке по результатам мета-анализа подтверждена вовлеченность полиморфных локусов в вариации показателей по следующим шкалам: в гене АУРЯ1В (п28632197) - по шкале «самотрансцендентность», в гене ОХТЯ (1Ы686302) - по шкале «нейротизм», в гене ИТЯК2 (ге 10465180) -по шкале «избегание ущерба».

Обнаружен модулирующий эффект средовых факторов: сезона рождения - в выявление ассоциации полиморфных маркеров гена АУРЯ1А с «настойчивостью», гена ОХТЯ - с «поиском новизны» и гена ЙОМ7 - с «избеганием ущерба»; места воспитания - в выявление ассоциации вариантов гена АУРЯ1В с «самонаправленностью» и «самотрансцендентностью»; статуса курения - в выявление ассоциации вариантов гена ЫТЯК2 с «настойчивостью».

7. Установлены модели межгенных взаимодействий, детерминирующие вариации показателей по шкале «самотрансцендентность» (NTRK2* BDNF) и «настойчивость» (NTRK * OXTR) в общей группе.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых научных жупняпях-

1. Казанцева, А.В. Ассоциация полиморфных маркеров генов аргинин-вазопрессиновых рецепторов (AVPR1A, AVPR1B) с чертами личности / А.В. Казанцева, Ю.Ю. Кутлумбетова, С.Б. Малых, М.М. Лобаскова, Э.К. Хуснутдинова. //Генетика. - 2014. - Т. 50. - №3. - С. 341-352.

2. Кутлумбетова, Ю.Ю. Вовлеченность полиморфных маркеров гена рецептора эстрогена альфа (ESR1) в вариации черт личности / Ю.Ю. Кутлумбетова, А.В. Казанцева, Р.Ф. Канзафарова, С.Б. Малых, М.М. Лобаскова, Э.К. Хуснутдинова. // Вестник Башкирского государственного университета. -2014. - Т. 19 - №1 -С. 49-53.

3. Kazantseva, A. Brain derived neurotrophic factor gene (BDNF) and personality traits: The modifying effect of season of birth and sex / A. Kazantseva, D. Gaysina, Y. Kutlumbetova, R. Kanzafarova, S. Malykh, M. Lobaskova, E. Khusnutdinova // Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. - 2015. -V.56. -P. 58-65; To же [Электронный ресурс]. - URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0278-5846(14)001511. (15.08.2014)

Тезисы докладов и статьи в сбопниках конференций-

4. Suleymanova, Y. (Kutlumbetova, Y.). The effect of AVPR1B gene polymorphisms on personality traits in healthy individuals from Russia / Y. Suleymanova, A. Kazantseva, S. Malykh, E. Khusnutdinova. // European Journal of Human Genetics. -Nuremberg. -2012. - P. 221.

5. Сулейманова, Ю.Ю. (Кутлумбетова, Ю.Ю.). Вовлеченность полиморфных маркеров гена AVPR1B (rs28632197, rs33911258) в вариации черт личности / Сулейманова Ю.Ю., Казанцева А.В., Малых С.Б., Хуснутдинова Э.К. // V Всероссийская конференция с международным участием «Пренатальная диагностика и генетический паспорт - основа профилактической медицины в век нанотехнологий». - Санкт-Петербург. - 2012. - С. 108.

6. Сулейманова, Ю.Ю. (Кутлумбетова, Ю.Ю.). Анализ ассоциаций полиморфных маркеров гена в индивидуальных различиях черт личности / Сулейманова Ю.Ю., Казанцева А.В., Малых С.Б., Хуснутдинова Э.К. // Материалы Всероссийской школы-конференции молодых ученых «Актуальные проблемы генетики человека, животных, растений и микроорганизмов». - Уфа. - 2012. -С. 155-158.

7. Kutlumbetova, Y. The role of gene-environment (GxE), haplotypic and main effect of arginine-vasopressine and oxytocin receptor genes in personality traits / Y. Kutlumbetova, A. Kazantseva, S. Malykh, E. Khusnutdinova // Abstracts of 26th ECNP Congress. - Barselona. - 2013. - P. 170.

8. Kutlumbetova, Y. Arginine vasopressin receptor genes (AVPR1A, AVPR1B) and their involvement in personality traits variation / Y. Kutlumbetova, A. Kazantseva, S. Malykh, E. Khusnutdinova // European Journal of Human Genetics. - Paris. -2013.-P. 605-606.

9. Kutlumbetova, Y. Analysis of arginine vasopressin receptors IB and 1A genes polymorphisms on personality traits in healthy individuals from Russia / Y. Kutlumbetova, A. Kazantseva, S. Malykh, E. Khusnutdinova // The World Journal of Biological Psychiatry. - Kyoto. - 2013. - P. 160.

10. Кутлумбетова, Ю. Анализ вовлеченности полиморфных маркеров гена AVPR1A (rsl 1174811 и RS1) в вариации черт личности / Кутлумбетова Ю., Казанцева А., Малых С., Хуснутдинова Э. // Материалы Всероссийской молодёжной научно-практической конференции БашГУ. - Уфа. - 2013. - С. 200201.

11.Kutlumbetova, Yu. The role of tachykinin receptor 1 gene (TACR1), estrogen alpha and oxytocin receptor genes (ESR1, OXTR) in personality traits variation / Yu. Kutlumbetova, A. Kazantseva, S. Malykh, T. Traks, S. Koks, E. Khusnutdinova. // ECNP Workshop. - Nice. - 2014. - P. 53

12.Kutlumbetova, Y. The role of estrogen alpha and oxytocin receptor genes (ESR1, OXTR) in personality traits variation. / Y. Kutlumbetova, A. Kazantseva, S. Malykh, E. Khusnutdinova. // European Journal of Human Genetics. - Milan. - 2014. - P. 1296.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ЗВ - зависимость от вознаграждения

ИУ - избегание ущерба

Н - настойчивость

НЕЙ - нейротизм

ПН - поиск новизны

С - сотрудничество

СН - самонаправленность

СТ - самотрансцендентность

ЭКС - экстраверсия

EPI - Eysenck Personality Inventory

PBI - Parental Bonding Instrument

SNP - single nucleotide polymorphism

TCI - Temperament and character

inventory

Корректор Ю. Ю. Кутлумбетова Компьютерная верстка Ю. Ю. Кутлумбетова Художественное оформление В. Н. Любцов

Отпечатано с готового оригинал-макета на собственной полиграфической базе ИСЭИ УНЦ РАН 450054, РБ, г. Уфа, пр. Октября, 71 Тел: (8-347) 235-55-33, факс: (8-347) 235-55-44 Заказ № 09. Подписано в печать 01.09.2014 г. Формат 70x100 1/16. Бумага типа «Снегурочка» Гарнитура «Times». Усл. печ. л. 00,98. Уч.-изд. л. 01,50. Тираж 100 экз.