维生素D受体基因BsmI多态性与强直性脊柱炎的相关性研究
2022-02-02
来源:步旅网
垦 验医学杂志2013年11月第34卷第22期 Int J Lab Med,November 2013,Vo1.34,No.22 ・基础实验研究论著・ 维生素D受体基因BsmI多态性与强直性脊柱炎的相关性研究 f1.川北医学院附属医院检验科,四川南充637000;2.廖 涛 ,注光蓉 ,邢 艳 ,蒋 红 ,赵明才 △ 川北医学院风湿免疫研究所,四,ll1南充637000) 摘 要:目的 探计维生素D爱体基因Bsml多态性与强直性脊拄炎的关系。方法 应用聚合酶链反应一限制性片段长度多 态性(PCR RFI P)分析技术,检测】07例强直性脊柱炎患者(As组)和166例健康体检者(对照组)维生素D受体Bsml基因型和 等位基因的分布频瘴。结果 维生素D受体BsmI基因型Bb和bb在AS组中的分布频率分别为22.4 和77.6 ,在对照组中 分别为7.8 和92.2 ,,.两组之间的基因型频率分布有显著性差异fY。一11.83,P<0.05),AS组与对照组均未检测到BB基因 型;等位基因I{和h的分布频率在AS组中分男lI为11.2 和88.8 在对照组分剐为3.9 和96.1 ,两者比较差异有统计学意 义 一1o.97,P )_05)。结论 维生紊D受体Bsml基因多态性与As有一定的相关性,Bb基因型可能增加AS的易感性。 关键词:强直.性脊垃炎; 维生素D受体; BsmI; 基因多态性 DOI:10.3969/ 'gsn.1673—41 3O 2O1 3.22 006 文献标识码:A 文章编号:1673-4130(201 3)22 2956—03 Relationship between vitamin D receptor gene Bsml polymorphism and ankylosing spondylitis Liao了1nI) ,Wang Guangrong .Xing Yan .Jiang Hong。.Zhao Mingcai 。 i 1.Depart?7 ̄e?lt nf('li?*ical Labor (dtO?y(If A f }ilialed} spital¨f Nw th Sichuan Medical College Nanchong,Sichuan 637000, ㈠t71a 2.  ̄lit z,tet'j r{heu.mtology and lmmunolog y ol Norttl Sichuan Medical College,Nanchong,Sichuan,637000,China) Abstract:Ohiective To investigate the association between vitamin D receptor(VDR)gene BsmI polymorphism and ankylosing spondylitisfAS)in Chinese Han patients Methods Genomic DNA fronl 107 Chinese AS patients and 166 8ex and ethnicallv matched controls were typed for VDR BsmI polymorphism by polymerase chain reaction restriction fragment length potymorphism (PCR~RF1 P).Results The VDR Bsm1 genotypes in the AS patients consisted of heterozygote Bb(224 )and homozygote bb .(77.6 )・while the VDR Bsml genotype in the COIltrois,were composed of heterozygote Bb(78 )and homozygote bb(92.2 ). .Significant difference WaS found in the distribution of VI)R BsmI genotype between these two groups(v 一1183,P<O.05).There .was.rio BB genetype in both groups、The frequencies of VDR Bsml allele B and b in AS patients were 11.2 were 3。9 and 96.】 and 88.8 ,while they in the controls.The frequency of VDR P,sml allele in AS patients was significantly increased.compared with thai!n contro}s r Y 一1 O.97,P<0.05) Conclusion Fhere is an association between the VDR gene BsmI polymorphism and the susceptibility lo ankylosing spondylitis in Chinese Han population,and Bb genotypes increase the susceptibility to ankytosing spon dylitis. Key words:ankylosing spondylitis; vitamin D receptor; Bsml;gene polymorphism 强直性脊柱炎(AS)的病因目前尚 明确,近年研窀表明 遗传因素在本病的发病中发挥蘑要作用,已有研究证实AS的 发病与HI A B27密切相关,90 以 的AS患者HI—A~B27阳 性,并呈现出明显的家族聚集性。但另一方面,HI A B27阳性 人群中只有1 3/0一一5 发展为AS,这表明HI A—B27并 是AS 片段长度多态性(PCR—RFI P)方法对四川汉族人群AS患者进 行VDR基因BsmI多态性检测分析。 1资料与方法 1.1 一般资料 AS组为2005年12月至2008年5月期间来 自本院风湿血液门诊及住院部的lO7例AS患者,其中男92 易感的惟 因素。近年来,国内外学者对HI A B27以外的基 因.如IL1A H.1l|]RN、】1 1fj、ANKH、NPPS及MSX2等与AS 例,女l5例;年龄1 6~6o岁,平均年龄33岁。AS患者符合 198,t年纽约修订AS诊断标准。对照组l66例系性别及年龄 的相关件游行r研究 。然而。这些基因存AS中的意义尚不 明确,其中的大多数相关性研究结果尚未在其他人群.特别是 在不同种族中得到证实。 AS患者常伴骨量减少及椎骨骨质疏松,有些可引起脊柱 与AS组匹配的健康人,无血缘关系。 1.2仪器与试剂 全血基因组DNA提取试剂盒、PCR扩增 所用试剂、DNA标记物(D1 2000)购自博瑞克生物技术有限公 司;限制性内切酶Bsml购自立陶宛MBI公司;Hybaid PX2型 畸形和骨痛.严重影响患者的生活质量 根据WHO的标准, 5o 以上的AS患者伴有腰椎骨质疏松。因此,与骨量减少或 骨质疏松相关的基因可能是AS易感的最佳候选基因。维生 素D受体(VDR)基因多态性与骨质疏松的相关性目前广为围 际关注 。.多数研究表明VDR基因多态性与骨密度、骨质疏 松明显相关,但不同人群的研究结果不尽相同。本文为了探讨 PCR仪、PowerPacTMHC型电泳仪、Gel Doc 2000型凝胶成像 仪均为伯乐科技有限公司产品。 1.3方法 1.3.1 外周血基因组DNA提取 EDTA抗凝静脉血液 2 mI ,按照全血基因组DNA提取试剂盒说明书操作。 1 3.2 VDR基因的PCR扩增 弓{物参照文献设计,由北京 华大中生科技发展有限公司合成,序列为:上游引物(P1)5 VDR基因多态十中与As的相关性,采用聚合酶链反应一限制性 * 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30972749);四川省卫生厅课题资助项目(080097)。 作者简介:廖涛,女,副教授,主要从事感染 性疾病研究。 通讯作者,E mail:|ir 增e@sohu Corlq 国际检验医学杂志2013年11月第34卷第22期Int J Lab Med,November 2013,Vo1.34,No.22 CAA CCA AGA CTA CAA GTA CCG CGT CAG TGA-3 ;F 游引物(P2)5LAAC CAG CGG GAA GAG GTC AAG GG-3 。 PCR扩增反应总体积5O I ,包括模板DNA 5/LI ,引物P1(20 pmol/pL)、P2(20 pmol/ ̄L)各1 L,dNTP(2.5 mmol/I )4 I , MgCI2(2.5 mmol/I )2/LL,l0×PCR缓冲液5 L,2.5 U Taq DNA聚合酶,加DH20至5O I 。PCR反应条件为:94℃预变 性5 min;94℃变性30 s,60℃退火50 s,72。C延伸1 min,30个 循环;72℃延伸10 min。取PCR扩增产物在1 琼脂糖凝胶中 进行电泳,凝胶成像仪下观察结果并照相保存图象。 1.3.3限制性内切酶BsmI酶切检测VDR基因型取PCR 扩增产物6 L,加人5 U BsmI酶,10×缓冲液2 I ,加DH2O 至20“L,37 C水浴过夜(约15 h),65。C、15 min终止酶切反 应。取酶切产物在1.5%琼脂糖凝胶中进行电泳,凝胶成像仪 下观察结果并照相保存图象。其中缺乏内切酶BsmI酶切位 点用B表示,存在酶切位点用b表示。 1.4统计学处理 采用SPSS16.0软件进行统计学分析,计 数资料采用Y。检验,计量资料采用t检验,P%0.05有统计!学 意义。 2结 果 2.1 VDR基因PCR扩增结果 以外周血基因组DNA为模 板,用合成的引物进行VDR基因PCR扩增,1 琼脂糖凝胶电 泳显示扩增出约825 bp DNA片段,与预期的碱基大小一致, 而阴性对照未扩增出条带,见图l(见《国际检验医学杂志》网 站主页“论文附件”)。 2.2 PcR产物Bsml酶切结果 经限制性内切酶BsmI对 PCR产物消化后电泳发现VDR基因存在多态性。VDR基因 有2个等位基因B和b,可组合形成BB、Bb和bb基因型。b 表示存在BsmI酶切位点,B表示缺乏BsmI酶切位点。因此缺 乏酶切位点的BB基因型只有1条带(825 bp),存在酶切位点 的bb基因型有2条带(650、175 bp),杂合子Bb基因型有上:述 3条带(825、650、175 bp),本次研究人群中未检出BB基因型, 见图2(见《国际检验医学杂志》网站主页“论文附件”)。 2.3 Hardy-Weinberg遗传平衡检验 应用Hardy—Weinberg 遗传平衡吻合度检验方法,对AS组和对照组的VDR基因型 分布进行Hardy-Weinberg平衡检验。结果AS组和对照组的 基因型分布均符合遗传平衡定律(x 一1.52, 一0.26,P> 0.05),说明所选样本人群的代表性好,见表1。 表1 Hardy—Weinberg遗传平衡检验 2.4 AS患者和正常人VDR Bsml基因检测结果 维生素D 受体BsmI基因型Bb和bb在AS组中的分布频率分别为 22.4 (24/107)和77.6 (83/107),在对照组中分别为7.8 (13/166)和92.2 (153/166),2组之间的基因型频率分布经 检验,差异有统计学意义(x。一l1.20,P<0.05);等位基因 B和b的分布频率在AS组中分别为11 2 (24/107)和88. 8Ko(190/214),在对照组中分别为3.9 (13/166)和96.1 (319/332),经 检验,两者差异有统计学意义(.)f 一10.22,P -(0.05)。在参加试验的2组人群中均未发现BB基因型个 体。 2.5 VDR基因型与CRP、ESR关系 对As组中不同的 VDR基因型对应的血清c反应蛋白(CRP)浓度及红细胞沉降 率(ESR)进行统计分析,Bb、bb基因型中CRP浓度分别为 (31.7±25.9)、(28.6±25.2)mg/I ,差异无统计学意义(t一 0.34,P>0.05),ESR分别为(45.2±31.4)、(31.4±24.6) mm/h,差异也无统计学意义(£一1.51,P>0.05),可见VDR 基因型与cRP、ESR之间没有相关性。 3讨 论 AS的病因目前虽尚未明确,但认为与遗传、感染、免疫、环 境等因素有关,其中遗传因素起主导作用 ]。HLA—B27已被 证实是AS最主要的易感基因,但是大约8o 的HI A—B27阳 性者并不发生As,而大约10 的AS患者HI A—B27阴性,提 示还有其他因素参与发病 ]。维生素D受体基因是目前国际 上有关骨质疏松最受关注且最有争议的一个候选基因,研究发 现AS常伴有明显的骨质疏松,且由于VDR基因在基因与环 境及基因与基因之间的相互作用,以及在骨和矿物质的代谢中 的作用,因此推测VDR叮能在AS的候选基因里占有重要地 位 。 VDR基因定位于12q12~q14,有11个外显子,全长 75 kb。近年报道VDR基因多态性与4个单核苷酸多态性 (SNP)位点有关,分别为2号外显子的Fokl位点、第8内含子 的BsmI位点、ApaI位点及第9外显子的TaqI位点。澳大利 亚学者首次报道VDR基因FokI、BsmI、ApaI、TaqI位点多态 性与骨密度(BMD)水平密切相关,且占至遗传因素的75 左 右,而BMD水平的变化对骨质疏松起着重要作用。此后各个 国家、各个地区学者对VDR基因与BMD、骨质疏松相关性进 行了大量研究,主要集中在BsmI和FokI多态性位点上,但不 同地区、不同种族的研究结论不 。 EI-Shehaby等 ]对8O例终末期肾病患者和4o例健康人 进行对比研究,发现BsmI基因型在两组间无显著差异,患者 组B等位基因频率41.6 ,健康对照组39.2 ,然而患者组 BB基因型血浆中25一OH—VitD水平较Bb和bb基因型显著降 低,等位基因B的频率与左心室体积指数呈正相关。通过65 岁以上高加索人群VDR基因FokI和BsmI多态性与心血管 疾病体征和生化指标的相关性研究也表明,在男性中,BsmI基 因型Bb占50 'bb占23 ,BB占27 ,FokI基因型Ff占 50 ,ff占18 ,FF占32 ,在女性中,BsmI基因型Bb占 48 ,bb占2o ,BB占32 ,FokI基因型Ff占48 ,ff占 22 ,FF占30 ,携带b等位基因的女性胰岛素抵抗指数与 携带B的女性有差异,而携带b等位基因的男性胰岛素水平与 携带B的男性有差异,男女之间基因型均无显著差异[9]。目 前仅有1篇国外文献对VDR FokI、BsmI多态性与As患者骨 密度及炎性指标相关性进行报道,结果显示在男性AS患者里 VDR FokI与脊柱BMD有关,女性的BMD与VDR FokI、Bs— mI都不相关 l。目前有关VDR基因多态性与AS患者的相 关性研究尚未见报道。 本研究结果显示汉族人群维生素D受体BsmI基因型以 bb基因型为主,占9o 以上,未检出BB基因型,与来自哈尔 滨地区和广西地区部分汉族人群及韩国的报道接近 州。而 西方国家报道,VDR基因型分布以Bb最多,约占总基因型的 45 ~55 ’bb基因型仅占3O ~4O D 4-t5]。由此可见, VDR基因多态性存在种族和地域的差异,在不同地区人群中 基因分布情况不完全相同,由此产生统计学上的频率偏移。 本研究对AS组患者及对照组健康者的基因多态性分析 ・ 2958 ・ 国际检验医学杂志2013年l1月第34卷第22期 InT J Lab Med,November 2013,Vo[,34,No.22 结果显示,AS组患者BsmI的基因频率、等位基因频率分布均 与对照组健康者有显著性差异,AS组患者中Bb基因型、B等 位基因频率均高于健康对照组,提示VDR BsmI基因多态性与 AS有一定的相关性,B等位基因可能增加AS的易感性。本 文通过对As患者的研究提示:As的发生发展可能与VDR基 ysisj Jj.Endocrine,201 3,43(2):318 326. 8]El Shehaby AM,El Khatib MM,Marzouk S,el a1.Relationship of Bsml polymorphism of vitamin I)receptor gene wit h left ventricu tar hypertrophy and atherosclerosis in hemodialysis patients ̄J]. Scand J Clin I ab Invest,20l3,73(1):75 81. 因型有关,如能早期进行VDR基因型检测,及早 r预,对于预 防AS的发生有重要意义。但是VI)R基因多态性在AS的发 病中所起的作用需要进・步阐明。 参考文献 )imentel Santos FM,I igeiro D,Matos M,el a1.ANKH and aus [1j f}9}I aczmanski I ,Mil( wiez A,Lwow F,et a1.Vitamin D recelPtor gene polymorphism and card10vascular risk variables ln elderly Polish subjects— tJ .( ylmcol Endocrinnl,20l3,29(3 :268 272. [10]Barbara M,Uwe I ,Gerwig F.et a1.Vitamin I)receptor initiation codon polymorphism,bone density and inflammatory activity of patients with ankylosing spondylitis ̄J].Osteoporos Int,2003,1 4 (12):995 1000. ceptibility to and severity of ankylosing spondylitis[J].J Rheuma tOl,20l 2,39(1):1 3】l 34. [1】]卜秀玲,朱秀英,聂英昆,等.地区部分汉族人群维生素D受体 Bsml基因多态性与骨质疏松性骨折关系的研究[J].rp国骨质疏 松杂志,2007,l3(1 0):692 695. H, rulgun()nrat S,Ozdamar K.Genetic and environmental 2 j ()zbaa[actors in human osteoporosis[J].Mol giol Rep,20l2,39(12): 1l 289 11 296. rl2]郑敏.罗建明.广曲地区儿童维生素I)受体基因Bsml和TrugI酶 切位点多态性分别[J].实用儿科临床杂志,2O10,25(7):51 3 :)l0. 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[9 j Martin SE,Adams(,H,Schillaci M,et a1.Antimutagenic effect of selenium on acridine orange and 7,1 2 dimethylbenz[Q]anthracene in the Ames Salmonella/ microsoma[system(J『 lMutat Res,I 98 I, 82(1):41 46. 核酸结合,从这个角度来讲,核酸染料或多或少都存在一定 的风险,尤其足实验室工作人员、医院检验技师等与核酸染料 长期接触的I 作者,要注意采取庇护措施,并且妥善处理废弃 核酸染料和凝胶,将核酸染料对环境的影响降到最低。 参考文献 1]蒋玲艳,f林果.核酸染料的应用研究进展[J].玉林师范学院学 报:自然科学,2006,27(3):131 1 33. [101汪姝,李彪,刘惠民.四种核酸染料在琼脂糖凝胶电泳 }j的染色特 性[fj.吉林农业,2O11,261(11):74. r11]黄庆,府伟灵,赵渝徽,等.核酸荧光染料在琼脂糖凝胶电泳中的 染色特性[J].中华医院感染学杂志,2006.1 6(1 1):131 6 l 3l8. 1 2]李丽.高灵敏度荧光染料SYBR的性质及应用[J].实用医技杂 志,2O12,1 9(8):868—869. [13J Ames BN,McCann J,Yamasaki E.Methods for detecting carcino gens and nlutagens with the Salmonella/mammalian microsome [2]Sambrook J,Russell DW.分子克隆实验指南rM3.2版.黄培堂, 泽.北京:科学出版社,1 995:304 3l5. 10 J Bensaude().Ethidium bromide and safety-readers suggest alternative solutions{}j. 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