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基因多态性研究精选(九篇)

基因多态性研究

第1篇:基因多态性研究范文

【关键词】 abcg2基因;单核苷酸多态性

abstractabcg2 protein is one of the atp-binding transporters expressed in human normal cells and tumor tissues,abcg2 can inhibit the gastrointestinal absorption of which can be exogenous substances,involved in many physiological functions such as the formation of the blood-brain and placental-blood barrier. abcg2 is a new drug efflux pump as well. it is one cause of multidrug resistance. abcg2 gene single nucleotide polymorphism may affect the expression and function of abcg2 protein. abcg2 gene snp is associated with disease susceptibility and pharmacokinetics. single nucleotide polymorphism of abcg2 is becoming a new hotspot. domestic and international research on the abcg2 gene snp is reviewed in this paper.

key words:abcg2 gene;single nucleotide polymorphism

1998 年doyle等[1]首先在乳腺癌细胞株mcf-7/adrvp 中检测到一种跨膜转运蛋白,称为乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistance protein,bcrp),系统发育分析该基因为abc转运蛋白超家族(atp-binding cassette transporter superfamily,abc transporter superfamily)g亚家族第2成员,命名为abcg2。wWW.133229.CoMabcg2定位于细胞膜,在正常组织中分布广泛,主要分布于具有分泌和排泄功能的组织如胎盘合体滋养层、小肠和结肠上皮、肝脏小管膜、胆小管膜、乳腺小叶及血管内皮细胞中。人类abcg2基因位于4q22~23,编码655个氨基酸残基。abcg2全长66 kb,由16个外显子和15个内含子组成,外显子为60~332 bp不等。abcg2在人体内承担着一定的生理功能,如维持细胞稳态、血脑屏障、胎血屏障等,同时与疾病的易感性及药动学等相关。

单核苷酸多态(single nucleotide polymorphisms,snp)是指基因组水平上由单个核苷酸变异引起的dna序列多态性,它是人类遗传变异中最常见的一种,占所有已知多态性的90%以上。作为“第三代dna遗传标记”的单核苷酸多态性标记具有位点丰富、具代表性、遗传稳定性和分析自动化的等特点,是研究药物基因组学的分子基础。研究单核苷酸多态性有助于解释个体的表型差异、不同群体和个体对疾病,特别是对复杂疾病的易感性以及对各种药物的耐受性和对环境因素反应的差异。单核苷酸多态性可应用于分子遗传标记,分子标记诊断,在流行病学调查中的高危人群筛查,以及进行患病危险程度评价。

近年来,一些研究资料显示,abcg2基因单核苷酸多态性可能与abcg2的表达水平和功能有着不可忽视的作用,此外abcg2基因单核苷酸多态性与耐药性也有着重大关联。因此,abcg2基因的单核苷酸多态性的研究引起了研究者的极大关注,本文从abcg2基因单核苷酸多态性的分布、对蛋白表达和功能的影响以及与肿瘤等疾病相关性的研究进展进行综述。

1abcg2基因的snps及其分布

目前已发现abcg2基因有40多个snps,其中最为常见的3个abcg2基因snps分别是c421a、g34a以及c376t。c421a是由abcg2第5个外显子的421位点碱基改变引起的,这个snp导致其编码的多肽141位谷氨酰胺变为赖氨酸(q141k);g34a位于abcg2基因第2外显子上,引起12位的缬氨酸变为甲硫氨酸 (v12m),野生型和变异型氨基酸均不带电荷,呈疏水性,位于abcg2 n端细胞内区域;abcg2基因里的另一个单核苷酸多态是c376t(q126stop),造成终止密码子代替126位的谷氨酰胺。表1为已报道的abcg2基因编码区snps。表1abcg2基因编码区单核苷酸多态研究者们已经对东亚人群、高加索人群以及非洲人群的abcg2 snps做了相关的研究,发现abcg2 snps的分布在不同人群中有显著的差异(表2)。c421a在所检测的人群中均可检测得到,a等位基因的发生频率在中国人群中高达29.0%~34.2%,日本人群为30.4%~35.5%,高加索人群为8.7%~11.9%,非洲人群中最为罕见,只有09%~53%;g34a多态性也分布于多种人群中,在瑞典人群中发生率仅为1.7%,而在越南人群中发生率高达36.0%,abcg2基因的另一常见snp(c376t),仅在东亚人群可检测发现,发生频率为0.4%~1.9%。

2abcg2基因snps对abcg2蛋白表达及功能的影响

多项研究报道abcg2基因单核苷酸多态性影响abcg2蛋白的表达水平。imai等[10]对124名日本健康志愿者的血样作dna分析,显示c421a导致abcg2表达水平下降;furukawa等[11]用野生型和c421a重组flp-in-293细胞研究abcg2表达水平,结果显示c421a表达水平约为野生型的50%,但是mrna水平相同;kobayashi等[8]也得出了相似的结果,并进一步证实abcg2蛋白水平的差异由转录后调节而非abcg2 mrna水平变化所引起。poonkuzhali等[12]研究发现,具有g34a单核苷酸多态性的西班牙人abcg2 mrna的水平明显降低。tamura等[13]在研究中创建了7个abcg2 snps(v12m、q141k、f208s、s248p、f431l、s441n、f489l)重组flp-in-293细胞,其中f208s、s441n的表达水平下降最为明显;poonkuzhali等[12]对abcg2启动子和内含子1单核苷酸多态性进行研究,结果显示15622c>t携带者abcg2表达水平较低,12283t>c、16702c>t与肝脏abcg2高表达相关,1143g>a与小肠的低表达相关,15994c>t启动子snp显著提高bcrp的表达水平。abcg2基因c376t snp虽然发生频率较低,但由于376t等位基因不表达abcg2,因此c376t对abcg2功能有重要影响。

abcg2单核苷酸多态性还可能与abcg2蛋白的转运活性、膜定位、底物活性等功能有关。kondo等[14]用含有7个snps(v12m、q141k、a149p、r163k、q166e、p269s、s441n)和野生型的cdna质粒转染llc-pk1细胞,发现s441n对abcg2蛋白的膜定位有影响,s441n表现为abcg2定位于细胞内,其余六个snps及野生型abcg2均

定位于顶膜。用重组腺病毒感染hek293细胞确定abcg2表达水平和转运活性,发现这7个snps对脱氢表雄酮、甲氨蝶呤、多环芳烃等转运活性与野生无异;tamura等[13]研究证明f208s、s441n可能会影响蛋白的稳定性,并且f208s、s248p、f431l、s441n、f489l多态对sn-38、二羟蒽二酮、阿霉素、柔红霉素和依托泊苷的转运活性明显低于野生型;lee等[3]在韩国人群abcg2基因多态研究中发现,携带p269s多态者与野生型相比abcg2蛋白对底物的活性下降了35%~40%,同时还证明abcg2蛋白对底物活性下降与atp酶抑制没有关系;mizuarai等[6]发现导入421a的sf9细胞atp活性比野生型下降1.3倍。表2abcg2单核苷酸多态性位点在不同人群的分布

3abcg2基因snps与药动学

abcg2表达于胎盘、心脏、结肠、小肠、肾、肝等器官,影响着许多药物的体内药动学过程。abcg2 基因snps通过影响abcg2的表达水平、底物的转运效率、蛋白活性等,对许多药物在体内的药动学发挥着作用。urquhart等[15]在研究c421a对吉非替尼(gefitinib)的药动学的影响中,发现421a多态是导致abcg2蛋白活性减弱的原因,同时421a可能会增加药物毒性反应的风险,导致携带此多态的患者腹泻。zhang等[4]研究发现,421a等位基因导致abcg2蛋白表达下降会影响普伐他汀(pravastatin)的清除和吸收;同时还发现携带421a等位基因的中国健康男性血液中罗苏伐他汀(rosuvastatin)浓度比abcg2野生型高约80%。keskitalo等[16]用32位健康人,其中5个421aa,4个421ca,23个421cc基因型,分别注射单剂量40毫克氟伐他汀(fluvastatin),普伐他汀和辛伐他汀(simvastatin),洗脱期为1周。结果显示421cc、421ca基因型携带者血液中氟伐他汀浓度较421aa基因型携带者分别高出72%和97%,421cc基因型携带者血液辛伐他汀浓度比421aa基因型高111%,证明abcg2基因c421a snp显着影响氟伐他汀和辛伐他汀内酯的药动学,且对普伐他汀或辛伐他汀酸有显著影响。

abcg2转运蛋白的底物包括一些药物,因此abcg2基因snps可能会影响携带人群对某些药物的耐药性。cusatis等[17]体外试验显示421a携带者在细胞表面的蛋白表达降低,健康志愿者的体内试验结果显示携带34gg/421ca的个体柳氮磺吡啶(sulfasalazine)的药时曲线下面积(auc)比携带34gg/421cc 的个体的大2.4倍,表明abcg2单核苷酸多态影响体内药物处置,引起abcg2在肠道表达的个体差异,遗传性变异可能是药物个体间差异的决定因素。morisaki等[18]发现,421a对二羟蒽二酮(mitoxantrone)、托泊替康(topotecan)或sn-38耐药性有一定降低。imai等[10]研究表明421a细胞对二羟蒽二酮、盐酸托泊替康比野生型敏感2~3倍,421a表现为低耐药性;与前面的报道不同,de jong等[2]对84个欧洲患者血样dna测序,结果发现abcg2基因c421a对盐酸伊立替康药动学无影响。

4abcg2基因snps与疾病的关系

截至目前,已有成千上万个snps在人类基因组中被发现并且被证实可以通过改变相应蛋白质的表达和活性,从而影响人体对疾病或肿瘤的易感性,影响不同类型肿瘤的临床生物学行为。korenaga等[5]利用dna探针分析法,分析200个肾细胞癌(rcc)患者和200个健康者的dna样本,对比患者与健康者的abcg2基因c421a snp,结果显示421cc基因型在患者中频率明显高于健康者,表明421a等位基因是肾细胞癌的易感因素。hahn等[19]人在前列腺癌患者中作生存分析发现abcg2 421cc基因型携带者15个月生存率较421a等位基因携带者显著降低。王潇潇等[20]研究了abcg2基因的单核苷酸多态性与弥漫性大b细胞淋巴瘤(dlbcl)的关系,以156例dlbcl患者作为实验组,376例健康人群作为对照组,统计分析bcrp基因g34a和c421a位点的snps分布频率。结果发现实验组421位点ca、aa、ca+aa基因型频率分别为51.3%、10.2%、61.5%;对照组ca、aa、ca+aa基因型频率分别为43.1%、8.8%、51.9%,abcg2基因421位点基因型ca、aa对比于野生的基因型cc,患弥漫性大b细胞淋巴瘤(dlbcl)的风险增加,即a为相对不良因素,这种风险在年轻的病人表现更显著。此外,王潇潇等还发现abcg2基因g34a和c421a snps联合影响dlbcl的预后:g34a位点aa基因型与gg/ag基因型相比生存较差,421位点的cc基因型与较差的生存显著相关。对比于携带34位点(gg+ga)421位点(aa+ca)的基因型,那些带有34aa421cc显示出非常差的生存。胡丽莉等[21]对abcg2基因snps与弥漫性大b细胞淋巴瘤(dlbcl)易感及预后的研究结果与王潇潇等的结果一致,同时胡丽莉等对abcg2基因snps与肝细胞肝癌(hcc)的预后分析显示携带abcg2 34aa基因型的患者比携带g等位基因的患者总生存差,携带bcrp 421cc基因型的hcc患者,其死亡危险度是含有a等位基因患者的2.85倍。

kim等[22]在预测伊马替尼治疗慢性髓性白血病效果的研究中,229个慢性髓性白血病患者基因分型结果显示,abcg2(g34a)gg基因型与伊马替尼治疗晚期不良反应显著相关。woodward等[23]对14783人研究发现c421a与血尿酸水平显著相关,421a使尿酸的转运速率下降53.0%,从而导致血尿酸水平升高,影响痛风的发生,其中在男性中表现更为明显。与上述的研究报道不同,在abcg2基因snps与疾病和肿瘤关系的研究中也存在一些阴性及相反的结果:胡丽莉等[21]构建了包括206个肝细胞肝癌(hcc)患者和265个健康人的病例—对照实验组,用于研究abcg2基因snps与肝细胞肝癌(hcc)易感性。结果发现abcg2基因c421a和g34a各基因型频率在对照组与hcc病例组差异不显著,证明abcg2基因c421a和g34a与hcc易感性无关。gardner等[24]研究发现c421a snp与前列腺癌的发病率无关联;但abcg2野生型的前列腺癌生存率明显要比携带421a的患者高,通过转染hek细胞的研究也证明421a导致phip转运下降。müller等[25]对以色列正常人群和急性骨髓性白血病(aml)患者的研究发现,abcg2 c421a与aml的易感性和预后均无关; stergaard等[26]在克罗恩病(cd)和溃疡性结肠炎(uc)丹麦病例对照研究使用373例cd,541例uc,796例健康人结果显示abcg2基因snp与cd和uc无关联。campa等和andersen等的研究发现abcg2 c421a与crc的易感性无关[27-28]。

5结语

目前对abcg2基因snps的研究结果出现了不一致的现象,例如大部分研究显示abcg2单核苷酸多态不影响mrna的表达水平,但也有一些研究证明mrna水平受到abcg2单核苷酸多态性影响;在与疾病相关的研究报道中也有类似的现象,例如c421a与前列腺癌的生存率的两个研究结果相反;此外一些abcg2基因snps与肿瘤等疾病易感性的研究显示,abcg2基因的某些snps在不同肿瘤及疾病中发挥着不尽相同的影响。总而言之,有关abcg2单核苷酸多态性的研究尚属初级阶段,其snps对abcg2功能的影响、药动学以及肿瘤等疾病的影响机制我们依然知之甚少。但是abcg2单核苷酸多态性的有关研究报告已经显示,abcg2单核苷酸多态性对疾病预防、诊断和患者药物的筛选的重要性是不可忽视的。abcg2的药物基因组学研究刚刚起步,需要对其深入研究以了解snps对abcg2功能、药动学以及肿瘤等疾病的影响。

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第2篇:基因多态性研究范文

【关键词】

MTHFR基因多态性;冠心病

The relationship between coronary heart disease and methylenetetrahy drofolate reductase in elderlyLI Xiao-bo,LI Yan,LI Ya-ping,et al.Department of Senior Cadres,The First People’s Hospital of Yunnan Province,Kunming 650032,Chia

【Abstract】 Objective To observe the relationship of polymorphisms in methylenetetrahydrofolate reductase(MTHFR)and coronary heart disease(CHD)in the elderly.Methods Polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism(PCR-RFLP)was used to analyze the MTHFR C677T genotypes in a sample of 114 cases with documented CHD and 31 controls among the elderly patients.Results There were no differences in genotype frequency or allele frequencies between CHD and the control.Conclusion MTHFR gene mutation cannot ascertained to be independent risk of coronary heart disease in the elderly.

【Key words】

Methylenetetrahydrofolate reductase;Polymorphism;Coronary heart disease

冠状动脉粥样硬化性心脏病简称冠心病(coronary heart disease CHD),是指由于冠状动脉粥样硬化使管腔狭窄或阻塞导致心肌缺血缺氧而引起的心脏病,是临床上最为常见的心血管疾病,发病率和病死率都较高,严重影响人类生活质量。N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)是一种黄素蛋白,催化体内N5,N10-亚甲基四氢叶酸生成N5-亚甲基四氢叶酸的还原反应,其活性降低可引起同型半胱氨酸血症[1]。轻-中度高同型半胱氨酸血症是动脉粥样硬化和脑梗死重要的独立危险因素[2]。1995年Frosst等[3]报告,MTHFR基因C677T突变,致不耐热性增加而活性大大减低,从而抑制蛋氨酸循环中Hcy再甲基化过程,导致Hcy水平升高。MTHFR基因作为冠心病的一个候选基因,成为近年来的研究热点。本研究通过对114例冠心病患者及31例对照组MTHFR基因多态性进行测定,探讨老年冠心病患者与MTHFR基因多态性的关系。

1 对象和方法

1.1 研究对象 所有研究对象均为2005年7月至2007年2月间收入我科的老年住院患者,分为冠心病组和对照组,均经临床症状、心肌酶学、心电图及冠状动脉造影确诊,两组年龄相当。冠心病组114例,对照组31例。两组均排除肝肾功能不全、恶性肿瘤及周围血管疾病等。

1.2 方法

1.2.1 实验方法

1.2.1.1 模板DNA的制备 抗凝血经提纯外周血有核细胞后,用基因组DNA抽提试剂盒(上海生工)提取基因组DNA后,置于4℃保存待用。

1.2.1.2引物设计 上游引物:5’-CCC CAA AGG CCA CCC CGA AGC AG-3’,下游引物:5’-CCG GGG ACG ATG GGG CAA GTG A-3’。扩增MTHFR基因中含多态性位点的DN段,扩增产物长度174 bp。

1.2.1.3 PCR反应条件 95℃预变性5 min,然后按96℃ 30 s,65℃ 30 s,72℃ 30 s,循环35次,末次循环后72℃延伸5 min,产物经含EB的2%的琼脂糖凝胶电泳检测。

1.2.1.4 MTHFR基因限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)分析取10 μl扩增产物,加入8个单位HinfI内切酶及其缓冲液,37℃消化3~5 h。取上述酶切产物,进行2%的琼脂糖凝胶电泳并判读MTHFR基因分型结果。

1.2.2 统计学方法 采用SPSS软件包,建立数据库,冠心病组与对照组组间均衡比较用χ2检验及两样本t检验。等位基因频率用基因计数法,等位基因频率及基因频率符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律,各基因频率均达平衡,具有群体代表性。两组间等位基因频率、基因型频率比较用χ2检验。组间血脂水平计量数据处理用两样本t检验。

2 结果

本研究中,冠心病组114例,平均年龄(77.38±5.68)岁,其中男88例,女26例;对照组31例,平均年龄(75.88±4.26)岁,其中男27例,女4例。χ2检验表明,两组间性别无明显差异。两样本t检验表明,两组间年龄无明显差异。

2.1 MTHFR基因PCR扩增结果及限制性片段长度多态性分析 扩增产物长度174 bp,经限制性HinfI内切酶切后,得到三种基因型:C/C无突变野生型,仅见一条174 bp的电泳带;T/T 突变纯合子,可见2条电泳带,分别为102 bp及72 bp;C/T突变杂合子,可见3条电泳带,分别为174 bp、102 bp和72 bp(见图1)。

2.2 冠心病组和对照组MTHFR基因多态性分布比较 冠心病组和对照组间基因型频率比较无显著性差异(χ2=0.276,P=0.871);两组间等位基因频率比较也无显著性差异(χ2=0.123,P=0.726)。

3 讨论

同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是一种含硫基的氨基酸,是蛋氨酸代谢循环的重要中间产物。1969年McCully[4]首次报道,高同型半胱氨酸血症可能是动脉粥样硬化的危险因素之一。目前国内外研究证实高同型半胱氨酸血症是心脑血管疾病重要的独立危险因素。MTHFR是同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)再甲基化途径中的关键酶,1994年Goyette等[5]用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分离出人类MTHFR的cDNA。人类MTHFR基因定位于常染色体1P36,3上,全长2.2Kb,包括11个外显子[6]。其编码产物是1个相对分子质量为77000的具有催化活性的蛋白质。MTHFR基因不同的突变类型对MTHFR的酶活性和热稳定性产生不同的影响。目前已发现导致该酶缺陷的突变有二十多种。Frosst等[3]证实MTHFR基因在677位点上的突变最常见,碱基C被T取代使编码的丙氨酸被缬氨酸替代,造成MTHFR活性下降。由于C677T位于MTHFR催化区域,其突变直接导致MTHFR的活性和耐热性降低,导致同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)的再甲基化过程出现障碍,引起Hcy水平升高。根据C突变为T后产生的HinfI限制性内切酶酶切位点,可将其分成3种基因型,CC型(野生型)最多见,其次是CT型(杂合子型),TT型(突变的纯合子型)最少。Frosst等认为TT基因型导致外周血Hcy水平的升高,并且MTHFR基因677CT多态性与中度高Hcy的这种联系主要在叶酸水平较低时才存在。但是目前国内外对MTHFR基因多态性与冠心病的关系尚存在较大的争议。

图1 三种MTHFR基因型PCR-RFLP法2%琼脂糖凝胶电泳图谱

从左至右依次为:50 bp Ladder DNA Marker;基因型依次为:C/T,T/T,C/C;PCR产物;DL2000 DNA Marker

在本次研究中,我们应用PCR-RFLP技术对114例老年冠心病和31例对照组进行MTHFRC677T多态性的检测。结果发现,冠心病组和对照组间等位基因频率、基因型频率的分布没有显著性差异。所以,我们认为,在本组病例中,MTHFRC677T多态性可能不是老年人冠心病的独立危险因素。Zheng等[7]及Rothenbacher等[8]研究表明,MTHFR基因多态性与冠心病无显著相关。但日本Morita等[9]报道362例男性冠心病患者中MTHFR基因TT纯合突变明显高于正常组。欧洲9个国家一个协作项目研究表明,特别是当血浆HCY升高和叶酸降低时,MTHFR基因C 677T突变T纯合基因型是心血管疾病的风险因子[10]。造成不同研究结果的原因可能是MTHFR基因C677T具有种族和民族的差异,从而不同种族、不同民族对疾病的易感性不同[10]。因此,MTHFR基因多态性与冠心病的关系仍需进一步研究。

参 考 文 献

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第3篇:基因多态性研究范文

【关键词】 缺血性脑卒中;基因多态性;候选基因

1 脑卒中概述

脑卒中是一种危害人类健康的常见病,在人类各种疾病死因的排序中居第二位[1],具有高发病率高、致残率、死亡率、复发率和并发症多的特点。正因为如此,脑血管病的防治工作已成为当今世界医学的重要课题。

2 脑卒中的分子遗传学研究

缺血性卒中的发生和发展与脑血管危险因素密切关联,所以寻找缺血性脑卒中相关致病基因成为近年研究重点。

2.1 脂类代谢相关基因多态性

2.1.1 载脂蛋白E(ApoE)基因

ApoE是血浆脂蛋白的重要组成部分之一,是脂类代谢和心脑血管疾病的决定因子。马飞煜等[2]研究表明:ε4等位基因与I AA型脑卒中的发病相关,而与其他类型脑卒中无明显关系。

2.1.2 载脂蛋白B(apolipoproteinB, ApoB) ApoB基因定位于2p23~24,是LDL的重要组成部分。 Aalto-Setala[3]等报道, ApoB基因C7673T突变T等位基因频率在颈动脉粥样硬化的脑梗死及TIA患者中较无颈动脉粥样硬化者高,认为ApoB基因C7673T突变T等位基因与脑梗死及TIA患者动脉粥样硬化有关。

2.2 血小板活化因子乙酰水解酶(PAF-AH)基因多态性

PAF可导致慢性血管病理损害,促进LDL的氧化修饰。张雄等[5]分析汉族人PAF-AH基因-994G/T多态性,发现LAA 型脑卒中组TT基因型、T等位基因频率显著高于对照组。

2.3 5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因多态性

MTHFR是同型半胱氨酸代谢的关键酶,其会导致高同型半胱氨酸血症,而高同型半胱氨酸血症已被认为是脑血管疾病的一个独立危险因素[6]。

2.4 炎症反应的相关因子的基因多态性

2.4.1 细胞介素-6(IL-6)基因

IL-6是一种炎症细胞因子,在急性炎症反应的启动中起着关键作用。Chmaorro A[7]等研究发现IL-6基因的CC基因型与较高的动脉粥样硬化风险有关。Karahan ZC等[8]对SAA型脑梗死患者研究发现IL-6基因-174G/C多态性CC基因型相关。

2.4.2 IL-4基因 人IL-4基因中存在多个多态性位点。Robert等[9]报道IL-4 C590T是美国白种人血栓形成性脑梗死独立预知因子。

2.5 肾素-血管紧张素系统(RAS)相关基因多态性

2.5.1 肾素基因(REN)

人类REN基因位于染色体1q32。Frossard等[10]研究得出REN基因G10631A多态性是脑卒中的危险因素。

2.5.2 血管紧张素原(AGT)基因 AGT作为RAS的唯一底物AnglI形成的限速因子,是RAS活性的一个重要决定因素。Guo ZS等[11]在对RAS基因多态与腔梗关系的研究中发现,AGT基因-704T/C与SAA亚型中梗死病灶的数目密切相关,是脑卒中的独立危险因素。

2.6 一氧化氮合成酶基因多态性 一氧化氮合成酶基因家族均与动脉粥样硬化的过程相关。迄今为止,已有大量的研究探讨了NOS3基因多态性与缺血性脑卒中的关系,但所得结论不一。

2.6.1 NOS3基因 NOS3基因定位于染色体的7q36,编码eNOS。Elbaz等[12]研究发现,eNOS Glu298Asp T等位基因纯合子进行研究得出-922 G>A、-786 T>C与缺血性脑卒中显著相关。

2.6.2 NOS1基因 NOS1基因定位于染色体的12q24.2-q24.31[13],编码nNOS。国内高鹏等[14]检测605例脑梗死患者和313例对照组人群的rs9658281和rs2682820位点基因型,得出神经元型一氧化氮合酶(NOS1)基因rs9658281位点多态性与脑梗死的发病可能有关。

研究缺血性脑卒中的易感基因一方面可以让我们从遗传学角度筛查高危人群,进行早期预防,另一方面,基于不同亚型的易感基因不同,我们可以从遗传学角度对缺血性脑卒中进行病因学分型,针对性进行个体治疗。

参 考 文 献

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第4篇:基因多态性研究范文

0 引言

p2x7基因位于12号染色体,有13个外显子,其编码产物是一种选择性离子通道型嘌呤能受体,在造血细胞及免疫细胞中介导atp诱导的细胞凋亡。发生在p2x7基因外显子13的单核苷酸多态性可以导致p2x7受体功能明显改变,其杂合性改变可使p2x7受体功能下降50%,而纯合性改变可使其功能完全丧失[1]。为探讨p2x7基因1513 ac多态性在急性白血病中的意义,我们对24例急性白血病患者及42例正常对照进行了检测及分析。

1 材料与方法

1.1 病例 急性白血病患者24例,其中aml 15例,all 9例;男14例,女10例,中位年龄31岁。正常对照42例,男23例,女19例,中位年龄33岁。患者标本取自骨髓2毫升,对照者标本取自外周血5毫升。

1.2 方法

1.2.1 dna提取 常规酚/氯仿法提取基因组dna。

1.2.2 pcr扩增基因组dna

引物序列为:上游引物5’?actcctagatccagggatagcc?3’,下游引物5’ ?tcactcttcggaaactcttt

cc?3’。每份样本反应体系为25μl,组成如下:10×缓冲液2.5μl,4×dntp (20mm) 0.25μl,上游引物及下游引物各0.5μm,mgcl2(50mm) 0.75μl,ampli taq gold dna聚合酶(applied biosystem)1.25u, dna 25ng。pcr条件为:预变性95℃ 5分钟; 变性94℃ 1分钟,退火62℃ 1分钟,延伸72℃ 1分钟,33个循环;最后72℃延伸10分钟。

1.2.3 测序

应用bigdye terminator sequencing kit(abi,usa)及abi 3100型dna测序仪进行双向dna测序。

1.3 统计学分析 fisher’s exact test。

2 结果

测序结果见图1所示。3例白血病患者基因型为a/c,其中aml 2例,all 1例。患者与正常对照c等位基因频率的差异有显著性(p=0.046), 见表1。

图1 dna测序结果:从上至下分别

为a/a、a/c及c/c基因型

3 讨论

p2x7基因的外显子12及13编码一个长达240个氨基酸的细胞内c末端,这一结构与其功能密切相关。一般认为p2x7受体可介导细胞凋亡,但也有学者发现该受体同时具有诱导凋亡及促进增殖两种作用[1,2]。adinolfi等[3]报道p2x7受体在进展性cll(chronic lymphocytic leukemia, 慢性淋巴细胞白血病)的表达明显高于惰性cll,提示p2x7在高表达时有促进细胞增殖的作用。wiley等[4]报道p2x7基因1513ac多态性在cll患者中的阳性率是正常对照的3倍,提示c等位基因可能与cll的发生有密切关系。但thunberg等[5]发现cll患者该snp阳性率低于正常对照,且阳性者的生存期较阴性者显著延长,提示c等位基因是预后良好的因素。我们的研究结果显示在这一组急性白血病患者中p2x7基因1513ac阳性率明显低于正常对照,与thunberg的研究结果相似。本研究结果提示在急性白血病中p2x7受体可能主要发挥促进细胞增殖作用,而p2x7基因1513ac多态性可能与急性白血病的发生呈负相关。

【参考文献】

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第5篇:基因多态性研究范文

1 PICALM基因介绍

PICALM基因位于染色体11q14.2位点,最初被称为网格蛋白装配淋巴粒细胞白血病基因(CALM)[1],含有652个氨基酸,首先在急性淋巴及髓细胞白血病中罕见的基因异位研究中被发现。

PICALM能够促进网格蛋白突触小泡的形成,其编码产物picalm蛋白参与网格蛋白介导的内吞作用(CME) [2]。而CME在蛋白质、脂类等大分子物质如营养素、生长因子和神经递质等胞内运输中是不可或缺的。细胞培养试验表明全长β-淀粉样前体蛋白(APP)来自于通过CME的细胞表面,抑制CME能够减少APP的细胞内摄作用,减少Aβ的产生和释放。增加的突触活动能够提高突触囊泡蛋白的内吞作用,并通过研究工作的进行在活体中找到了证据,证明了由突触活动增加激发的CME能驱使更多的APP进入胞吞后的胞内区,从而导致Aβ的产生和释放。而Aβ在脑内沉积后的毒性作用造成的神经退行性变与AD有关。因此,PICALM可能通过经由内吞途径的APP过程导致Aβ水平的变化而影响AD的发病。

2 PICALM在AD发病中的作用

2.1记忆功能PICAL损害是AD的特征性临床表现,在早期即可出现。海马和内嗅皮层作为记忆神经环路的核心脑区,在AD早期即可出现结构和功能异常,包括海马体积萎缩、激活减低、功能连接异常等。目前在临床广泛运用的神经影像技术研究显示,PICALM风险基因携带者海马体积减小、内嗅皮层变薄。这表明,PICALM与记忆相关脑区的结构损害有关。

2009年,两项大样本的全基因组关联性研究(GWAS)引起全世界研究者的广泛关注[3,4]。这两项研究均为多中心研究,研究人数迄今为数最多,发现PICALM与迟发性AD(LOAD)具有相关性,随后在不同的种族群体中被复制。研究者在一项对1365例老年人(包括AD患者)的遗传行为关系研究中,发现PICALM与情景记忆有关[5]。在一项对1831例老年人的纵向研究中,发现PICALM与早期认知功能下降有关[6]。

2.2 PICALM在AD发病中的作用可能由以下机制作用 ①PICALM参与CME,其基因突变产物通过影响APP经CME的降解过程,导致脑内Aβ水平增加;②脑内Aβ通过穿过血管壁进入血液内而达到清除作用, PICALM在脑组织中几乎只表达于内皮细胞,其异常表达可能通过影响管壁内皮细胞摄取Aβ从而干扰Aβ的清除[7];③PICALM通过影响神经递质释放过程中突触小泡与突触前膜的融合,同时破坏正常突触囊泡循环,从而导致了突触功能的混乱而影响AD的发生;④PICALM基因表达产物与HSV.1表达的蛋白同源,而同源蛋白可能干扰人类体内的相似蛋白的功能,从而起到干扰人体生理过程的作用,同时,同源蛋白产生自身免疫反应可损伤含人体相似蛋白的神经细胞[2]。

3 PICALM基因多态性与AD相关性研究进展

3.1张鹏等[2]利用大样本研究发现PICALM(rs3851179)只影响海马负功能连接;PICALM和CLU对海马负功能连接的影响存在交互效应,表现为CLU风险基因携带者海马负功能连接随PICALM风险等位基因数量的增加而逐渐减弱,而CLU保护基因携带者海马负功能连接随PICALM风险等位基因的数量增加而逐渐增强。Harold D等[3]在西方人群相关研究中发现PICALM(rs3851179)与AD有相关性。

3.2但Ishita等[8]研究发现PICALM(rs3851179)在微血管中的表达可能会降低AD的发病风险。而毛彩霞等[9]通过对部分中国汉族人群研究,未发现PICALM(rs3851179)G/A基因多态性与AD发生有相关性。另外,Teng Jiang等[10]发现PICALM(rs592297,rs149406961, rs114553533, rs76710109)可能不会影响中国汉族人群AD的发病。

总之,有学者通过研究发现PICALM基因多态性可增加AD患病风险,而有学者则未发现PICALM与AD有明显相关性,甚至有学者认为PICALM的表达可能降低AD发病风险。随着研究的进行,PICALM基因多态性与AD相关性的研究正在不断完善。PICALM基因多态性是否会增加AD发病风险;这些风险是否跟种族人群有关;PICALM是否与其他易感基因共同作用于AD发病过程,均有待进一步探究。

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第6篇:基因多态性研究范文

1 资料与方法

1.1 一般资料 426例HBV感染者均为本院门诊及住院患者,男334例,女92例,年龄(42.15±11.87)岁,均为汉族,且无亲缘关系。所有病例诊断符合2005年中华医学会肝病与感染病学分会修订的病毒性肝炎诊断标准,同时排除HIV、TP及其他肝炎病毒感染。样本收集均获患者知情同意。按疫病类型将患者分为四组,其中乙肝病毒携带组98例,男62例,女36例;慢性乙型肝炎组116例,男92例,女24例;乙肝硬化组102例,男86例,女16例;乙肝肝癌组110例,男86例,女24例。

1.2 基因组DNA的提取 采用硅胶柱纯化方式,从700 ?L抗凝血液中提取淋巴细胞基因组DNA。UV计测定DNA浓度及纯度,并将样本稀释至10 ng/?L,分装保存。

1.3 PCR-RFLP 从SNPs数据库下载SNP的标准序列,Primer Premier 6.0软件设计引物:上游:5’-3’CCTTTGCCCAGTGTATC,下游:5’-3’TGTATGCCAAGCCATTTG(上海英潍捷基公司合成),内切酶BclI位点T/GATCA(NEB公司提供)。PCR反应条件:95 ℃预变性3 min,94 ℃变性30 s,55 ℃退火45 s,72 ℃延伸30 s,循环次数35次,72 ℃延迟5 min结束PCR反应。产物37 ℃过夜酶切,65 ℃ 30 min,终止反应。2%琼脂糖凝胶电泳分离酶切产物,送上海英潍捷基公司测序验证。

1.4 统计学处理 SPSS 17.0软件进行数据处理,计算等位基因频率和基因型频率,Hardy-Weinberg平衡检验及各组间比较均采用 字2检验,以P>0.01表示符合H-W平衡,以P<0.05表示各组间比较差异有统计学意义,非条件Logistic回归校正年龄及性别等因素,进行关联分析,计算比值比(Odds Ratios, OR)及其95%可信区间(Confidence Intervals, CI)表示相对危险度。

2 结果

2.1 基因型的判定及测序验证 PCR产物及酶切产物见图1~2。

2.2 H-W平衡判定及各基因型、等位基因的频率分布 诊断明确的乙型肝炎患者总计426例,样本经 字2检验,P=0.85,统计学检验符合Hardy-Weinberg平衡,具有代表性,见表1。GG、CC和GC 3种基因型频率及G、C等位基因频率在样本中的分布比较差异无统计学意义(P=0.113,P=0.104)。乙肝肝癌组GG基因型频[dylw.net提供专业写作论文和服务.]率低于乙肝携带组、乙肝肝硬化组、慢性乙型肝炎组,与前两组比较差异无统计学意义(P=0.086,P=0.285),与慢性乙型肝炎组比较差异均有统计学意义(字2=6.152,P=0.046);GC、CC基因型频率高于其余三组,仅与慢性乙型肝炎组比较差异有统计学意义(P=0.046)。慢性乙型肝炎组G等位基因频率高于乙肝肝癌组,比较差异有统计学意义(字2=5.605,P=0.018);C等位基因频率低于其余三组,仅与乙肝肝癌组比较差异有统计学意义(P=0.018)。

根据非条件Logistic回归校正年龄、性别混杂因素,以乙肝肝癌组为病例组分别与其他组比较进行分层分析,HMGB1基因位点1176G/C基因多态性在乙肝肝癌组与乙肝携带者组比较差异有统计学意义(OR=0.301,95%CI:0.092-0.989,P=0.048,Recessive model);乙肝肝癌组与慢性乙型肝炎组(OR=3.792,95%CI:1.206-11.919,P=0.023,Dominant model)比较差异有统计学意义;肝癌组与轻型肝病组(乙肝病毒携带组+慢性乙型肝炎组)(OR=0.227,95%CI:0.061-0.852,P=0.028,Dominant model;OR=0.225,95%CI:0.058-0.866,P=0.03,Codominant model)比较差异有统计学意义,见表2。

3 讨论

原发性肝癌的发生机制复杂,病因尚未确定,目前主要认为与肝炎病毒、致癌物质、饮水污染、寄生虫病等众多环境因素及遗传因素有关。肝癌有明显的家族聚集现象,其本质是因为遗传因素和肝癌之间存在明显的相关性。通过遗传学和表观遗传学改变引起原癌基因活化和抑癌基因灭活是导致肝癌发生的重要生物学过程。我国学者发现人体内存有导致肝癌的易感基因,此举拉开了研究肝癌相关易感基因的帷幕[20]。

HMGB1基因位于13q12染色体上,编码产物HMGB1已被证实参与了HBV感染后肝癌发生的过程,Yan等[12]指出HMGB1通过激活TLR4和RAGE信号通路,促进肝癌的浸润和转移。Jiang等[13]发现HMGB1 mRNA及蛋白在肝癌组织中表达最高,指出HMGB1的过度表达是肝癌发病的一个重要因素。继Kornblit等[14]人首次报道HMGB1基因总共存在6个SNP和4种基因突变后,其基因多态性与SIRS、同种异体T细胞移植免疫反应、产后脓毒症、MODS等多种疾病的相关性已被陆续报道[15-18]。Deng等[19]在研究HMGB1 1176G/C多态性与HBV感染临床表型的关联性分析中指出GG基因型人群对慢性乙型肝炎、肝硬化、急性乙型肝炎的易感性高于CC、GC基因型人群,G等位基因的HBV感染风险明显高于C等位基因,但与HBV感染后肝癌的关联性未予报道。

本研究结果提示,HMGB1 intron4 1176G/C多态性与HBV感染后HCC的发生有关联。携带GG基因型的人群对HB[dylw.net提供专业写作论文和服务.]V感染后HCC的患病风险度增加,该慢性乙型肝炎人群更易发展成乙肝后肝癌,而携带CC基因型的人群感染HBV后发生HCC的风险较低。G等位基因不仅与HBV感染严重肝病密切相关,而且与HBV感染后肝癌的发生相关。HBV感染后HCC的发生,影响因素繁多,遗传背景尤为复杂。在分析其与HMGB1基因多态性的关联性时,种族和地域的差异、样本量不足、来源局限、等位基因连锁不平衡现象、基因突变特征、其他微效基因的相关影响、环境及宿主因素等诸多因素均可干扰 研究结果,要考证其准确性,仍需要多中心、大样本的临床观察及研究。

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第7篇:基因多态性研究范文

关键词牛;生长激素受体基因;多态性;研究进展

中图分类号Q78文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)11-0212-02

生长激素受体(growth hormone receptor,GHR)基因碱基序列的突变可能导致其结构及功能的改变,进而影响到信号转导及生长激素(growth hormone,GH)作用的生理效应,最终影响产奶、产肉等经济性状。因此,将牛的生长激素受体(bovine growth hormone receptor,bGHR)基因作为候选基因,研究其与生产性能的关系,对牛的育种有很大实践意义[1]。笔者主要介绍了bGHR基因在多态性和生产性状的相关性等方面的研究进展。

1GHR结构与特性

生长激素(GH)能促进动物肌肉和骨骼的生长,并能调节体内的物质代谢,是调节动物生长发育和三大物质代谢过程的一个重要内分泌因子。GH主要通过抑制肌肉及脂肪组织利用葡萄糖,同时促进肝脏中的糖异生作用并对糖元进行分解,从而使血糖升高;生长激素可促进脂肪分解,使血浆中游离脂肪酸含量升高。饥饿时胰岛素分泌减少,生长激素分泌增多,于是血中葡萄糖利用减少而脂肪利用增多,因此血浆中葡萄糖及游离脂肪酸含量上升。但是,由于GH为生物大分子,不能直接透过细胞膜,必须经过与靶细胞表面的GHR结合,由GHR介导通过不同的途径将信号传到细胞内,从而产生一系列的生理效应。因此,组织中GHR含量多少、功能正常与否都影响GH生理效应,影响到动物的生长发育和相关性状。

GHR普遍分布于生物体各种组织中,尤其大量存在于肝脏和脂肪细胞中,有报道淋巴细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、软骨细胞、β-胰岛素细胞和造骨细胞中也存在GHR。GHR是由单一基因编码的,大约含有620个氨基酸的单链跨膜糖蛋白,其胞外区、跨膜区及胞内区分别由约246个、24个、350个氨基酸残基所组成,不同物种的氨基酸确切数目稍有不同。

多数动物的GHR分子量在100~130kDa之间。bGHR基因被定位于20号染色体,由10个外显子和9个内含子组成。GHR基因的一个重要特性是在许多物种中具有3个以上可供选择的第1外显子,所以存在几个不同的5′-UTR,它们选择性地参与转录是导致GHR分子多态性的重要原因之一。在胞外区,GHR有5个保守的糖基化位点,是与配体结合的部位。在胞外区特定的位置上有7个半胱氨酸残基,其中有6个形成二硫键,起着维持GHR胞外区段特定空间结构的作用;在胞外区近细胞膜的位置上有一WSX WS(X为任意氨基酸)样序列( WSXWS-like motif),即由Try-Gly-Glu-Phe-Ser 5个氨基酸组成的保守序列,它可能在GH与GHR的结合过程中起关键作用。在胞内区,发现了2段保守序列,其中靠近细胞膜的序列框1(Box1)编码8个氨基酸残基,以脯氨酸残基为主,是GHR与酪氨酸激酶JAK2结合的1个位点;序列框2(Box2)则编码15个氨基酸残基,距Box1 30个氨基酸残基。如果这2段保守序列编码的某一个氨基酸残基发生突变,GH将失去促进生长的作用,这表明Box1、Box2在GHR介导的信号转导过程中起着关键的作用。

2GHR基因多态性国外研究进展

Falaki等(1996)[2]报道,在编码牛GHR基因细胞内部C端的DNA序列中发现了9个RFLP-Taq1基因型,并且该位点的多态性与意大利荷斯坦牛的乳蛋白百分含量相关。Moisio等(1998)[3]从牛GHR基因cDNA3′侧翼区选择了1条303bp的片段(30bp的编码区和273bp的非编码区)进行PCR扩增,发现GHR基因的侧翼区有311bp、320bp、325bp等3种长度的变异和1个碱基替代多态性。Aggrey等(1999)[4]在牛GHR基因的P1启动区内发现了3个限制性片段长度多态性(RFLPs),分别被限制性内切酶AluI、Accl和Stul所识别,其中在含Alu标记的个体中,AluI(-/-)具有更好的肥育育种值(P

Blott等(2003)[10]报道在黑白花奶牛(Holstein-Friesian)牛群中GHR基因部分编码区和内含子内发现了7个SNPs,其中,第8外显子出现T/A替代,导致了受体跨膜区F297Y氨基酸的替换,从而影响了牛的产奶性状,产奶量显著增加,乳蛋白率和乳脂率显著降低,并且屠体重有所下降。Maj等(2005)[11]采用RFLP对牛GHR基因5′端进行了多态性分析,用Fnu4HI/Tsel 和Sau96I酶切后发现了2个单核苷酸多态,一个位于Q1启动子下游的LINE-1反转录转座子内(-1 104bp),另一个位于P1启动子内(-262bp),两处都发生了C/T替代,经研究发现,Sau96I基因型与LINE-1的插入或缺失有绝对的关系。Distasio等(2005)[12]研究了GHR基因的第10外显子257bp处的单核苷酸多态与14个产肉性状和4个肉质性状的关系,发现GHR基因型对肉品质有不利影响。Maj等(2006)[13]也研究了5′-UTR的4个SNPs与波兰黑白花牛产肉性能的相关性,进行了单个和合并基因型的分析,结果发现,单个基因型对生产性状没有影响,不过RFLP-Alul(-/-)基因型具有较高的屠体重和瘦肉率,RFLP-Nsil(+/+)基因型具有较好的屠体参数,采用合并基因型分析发现其多态性对饲料利用率、屠体重影响很大,且差异显著。

3GHR基因多态性国内研究进展

高雪等(2005)[14]在对南阳牛、中国西门塔尔牛的研究中,利用聚合酶链式反应-单链构象多态性(PCR-SSCB)和PCR-RFLP技术研究了GHR基因的第8外显子、第9外显子、5′端、第3外显子的遗传变异,没有发现PCR-SSCP多态及Hae Ⅲ、Hind Ⅲ、PstⅠ、SpeⅠ、MspⅠ、RsaⅠ酶切多态。秦巧梅等(2007)[15]在对南阳牛、利木赞牛、盖洛威牛的研究中,对GHR基因的第10外显子部分序列进行单核苷酸多态性研究,结果表明在这3个品种中存在6种基因型(AA、BB、CC、AB、AC、BC),χ2检验表明该试验群体在这一位点上处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。赵高峰等(2007)[16]利用PCR-SSCP技术研究秦川牛GHR基因第10外显子多态性,所研究的秦川牛群体GHR基因该座位存在多态性,发现了A、B、C等3个等位基因,其基因频率依次为0.595 6、0.290 5、0.114 0,并且群体处于Hardy-Weinberg平衡状态。

4结语

综上所述,GHR基因对牛的肉用、乳用性状均存在显著影响。随着分子生物学技术的不断进步,GHR基因的多态性研究取得了长足进展,然而,由于样本数量、试验条件的限制,我国有关GHR基因多态性的研究远远滞后于国际水平。GHR基因作为重要的候选基因,今后应加强对其多态性及其与生产性状的相关性的进一步研究。

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第8篇:基因多态性研究范文

【摘要】

[目的] 探讨人类DNA修复基因XRCC1 Arg194Trp单核苷酸多态性与膀胱癌危险性的关系。[方法]采用PCR,RFLP分析技术检测242例膀胱癌患者及225例人群对照XRCC1基因 194位点的多态性。应用非条件Logistic回归模型,调整混杂因素后,分析各基因型与膀胱癌发生的关系以及是否与吸烟因素存在着交互作用。[结果] 膀胱癌病例组的194Trp/Trp突变基因型频率(11.2%)显著高于对照组(4.0%)。调整年龄、性别、吸烟、高危职业史、膀胱感染和体质指数等因素后,携带194Trp/Trp基因型个体患膀胱癌的风险是194Arg/Arg基因型个体的3.64倍(95%CI:1.60~8.30)。此基因型与吸烟对增加膀胱癌发病风险无明显交互作用。去除了吸烟的混杂效应后,194Trp/Trp基因型个体患膀胱癌的危险性是其它基因型个体的3.16倍(95%CI:1.45~6.88)。[结论] XRCC1基因194Trp/Trp突变基因型增加膀胱癌发病风险,与吸烟无交互作用。

【关键词】 膀胱肿瘤 病例对照研究 XRCC1 单核苷酸多态性 吸烟 流行病学

Abstract: [Purpose] To investigate the relationship between the codon 194 arganine to tryptophan substitution polymorphism of X,ray repair cross complementing group 1 (XRCC1) and bladder cancer risk in a population,based case,control study. [Methods] A polymerase chain reaction,based assay was used to detect Pvu Ⅱ restriction fragment length polymorphisms in 242 patients with bladder cancer and 225 healthy controls. After adjusted for age, sex, smoking, high risk occupation, bladder infection and body mass index, interaction effects of the genotypes and bladder cancer risk was estimated using unconditional Logistic regression. [Results] The frequency of XRCC1 codon 194Trp/Trp genotype in the case group (11.2%) was significantly higher than that in the control group (4.0%). The inpiduals carrying 194Trp/Trp genotype had a significantly increased risk for bladder cancer (OR=3.64, 95%CI: 1.60~8.30). There was no evidence of interaction between XRCC1 codon 194Trp/Trp genotype and tobacco smoking. Mantel,Haenszel stratified analysis revealed that the inpidual carrying 194Trp/Trp genotype was associated with a significant increased risk for bladder cancer (adjusted OR=3.61, 95%CI:1.45~6.88) compared those with 194Arg/Arg genotype. [Conclusion] The genotype of XRCC1 194Trp/Trp might be associated with the risk of bladder cancer, but the genotype might not interact with tobacco smoking to increase the risk of bladder cancer.

Key words: bladder neoplasms; case,control study; XRCC1; polymorphism; cigarette smoking; epidemiology

膀胱癌是我国常见恶性肿瘤之一,多发于男性。2001年上海市区膀胱癌新发病例569例,男、女性世界标化发病率分别为8.12/10万和2.20/10万[1]。吸烟是膀胱癌病因中最重要的因素,吸烟者罹患膀胱癌的危险性是不吸烟者的2~4倍,且随着每日吸烟量的增加、吸烟年限的延长、开始吸烟年龄的提前和烟雾吸入深度的增加而增加。估计25%~60%男性膀胱癌和20%~32%女性病例可归因于此。另一个已知的病因是职业性接触某些芳香胺[2]。

最近的研究显示,XRCC1基因多态性与头颈部、肺、食管、胃、结肠、胰腺、膀胱以及前列腺癌等肿瘤的风险相关[3~14]。但在膀胱癌方面少见详细报道。本研究在以往病例对照研究的基础上,进一步探索X射线损伤修复交叉互补基因1(X,ray repair cross complementing group1,XRCC1)Arg194Trp单核苷酸多态性对膀胱癌发生的可能影响,并探讨吸烟因素与基因多态的交互作用对患癌风险的影响。

1 材料与方法

1.1 研究对象

通过上海市肿瘤登记处的发病登记,共访问到上海市区膀胱癌新病例608例和人群对照607例,具体调查方法及变量定义详见文献[15]。按照知情同意原则,调查人员在家访时预约抽取外周静脉血15ml,置于含有肝素抗凝血的采血管内,并于6h内放保温袋送至实验室登记,初步处理后置于-70℃低温冰箱保存,直至DNA抽提。病例组与对照组的采血率分别为87.2%和87.6%。本次研究从中抽取250对病例和对照血样进行XRCC1 Arg194Trp基因型测定,最终成功获得XRCC1 Arg194Trp基因型467 例(病例组242例,对照组225例)。

1.2 基因型分析

基因组DNA提取应用Promega公司DNA提取试剂盒。用Beckman公司640分光光度计进行DNA定量及纯度分析。用聚合酶链反应—限制性片段长度多态性分析技术(PCR,RFLP)检测研究对象的XRCC1 Arg194Trp基因型。XRCC1全基因序列来自基因库,所用引物序列为5′,GCC AGG GCC CCT CCT TCA A,3′和5′,TAC CCT CAG ACC CAC GAGT,3′,扩增片段为485bp。PCR反应体积50μl: 内含0.1μg模板DNA,0.6μmol/L各引物,0.2mmol/L dNTPs,2.0mmol/L MgCl2,2.0U Taq聚合酶及l×反应缓冲液。PCR反应条件为:94℃预变性4min后,于94℃变性35s,60℃退火40s和72℃延伸1min进行35个循环,最后72℃延伸4min,4℃保存。取5μl含Arg194Trp的PCR产物与限制性核酸内切酶Pvu Ⅱ于37℃温育过夜。酶切产物于2%琼脂糖凝胶电泳分析。如图1所示,第194密码子CT突变后可被Pvu Ⅱ识别,酶切产物有396bp和89bp两个片段;杂合子则产生485bp,396bp和89bp三个片段,而野生型只有485bp一个片段。

1.3 质量控制

现场调查的质量控制详见文献[15]。实验室质量控制如下:实验采用双盲法进行。实验前,先抽取一部分样品进行预实验,充分估计实验中可能遇到的问题。实验过程中严格遵守实验操作规程预防交叉感染。为确定实验的可靠性,设立阳性阴性对照,随机抽取10%样品进行重复实验,并随机抽取两个样品测序证实其真实性(见图2)。

1.4 统计分析

设计Access数据库进行原始数据输入,资料的整理与分析采用SPSS 11.5统计软件包。采用χ2检验比较各基因型在病例与对照以及人口学特征、不同吸烟状况等分布的差异。以比值比(odds ratio, OR)及其95%可信区间(confidence interval, CI)表示各种基因型与膀胱癌危险的相关性。所有的检验均为双侧概率检验,检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 病例组和对照组均衡性

检验进入分析的病例组和对照组分别为242例和225例,研究对象的人口学特征和相关危险因素见表1。病例组与对照组在性别、年龄、教育程度、婚姻状态和出生地等方面的均衡性较好(P>0.05),但与对照组相比,病例组吸烟、有膀胱感染史及高体质指数的比例较大,虽然未发现年龄和职业因素在病例和对照组间的分布有显著性差异,但这两者与膀胱癌的发生关系较密切,为了避免混杂因素对结果产生影响,在随后分析中调整了性别、年龄、吸烟、高危职业、膀胱感染和体质指数。

2.2 XRCC1 Arg194Trp基因型分布

对照人群XRCC1 194Arg/Arg,Arg/Trp和Trp/Trp基因型频率分别为51.6%,44.4%和4.0%,而膀胱癌病例组分别为44.2%,44.6%和11.2%,差异有显著性(χ2=9.064,P=0.011)。研究人群194Trp和194Arg等位基因频率分别为33.5%和66.5%,经遗传平衡检验,Arg194Trp位点各基因型的分布符合Hardy,Weinbery遗传平衡定律(χ2=1.749,P>0.05),表明样本具有良好的代表性。

2.3 XRCC1 Arg194Trp基因型与膀胱癌的关系

膀胱癌病例组的Trp/Trp突变基因型频率高于对照组。调整年龄、性别、吸烟、高危职业史、体质指数和膀胱感染等因素后,此基因型个体发生膀胱癌风险是Arg/Arg基因型个体的3.64倍(95%CI:1.60~8.30)。其中,男性携带Trp/Trp基因型个体发生膀胱癌风险是Arg/Arg基因型个体的3.26倍(95% CI:1.00~10.64),女性相应的OR值为3.58(95%CI:1.07~11.96)。见表2。

2.4 吸烟状况与XRCC1 Arg194Trp基因型的关系

病例组与对照组吸烟状况不同(χ2 =7.256,P=0.007),考虑吸烟是已确认的膀胱癌危险因素,故按个体的吸烟状况进行了分层分析。各层OR值分别为4.09倍(95% CI:1.43~11.70) 和2.31倍(95%CI:0.72~3.37)。一致性检验结果(χ2Breslow,Day=0.548,P=0.472)表明层间同质;分层卡方检验(χ2MH=8.237,P=0.004)提示去除了吸烟的混杂作用后,Trp/Trp基因型与膀胱癌的发生有关;合并ORMH=3.16(95%CI:1.45~6.88),说明去除了吸烟的混杂效应后,Trp/Trp基因型个体患膀胱癌的危险性大约是其它基因型个体的3.16倍。见表3。

为了评价XRCC1 Arg194Trp基因型是否与吸烟因素存在交互作用,我们将携带Arg/Arg基因型的不吸烟个体作为参比组,根据吸烟年限、吸烟支数、吸烟包年、是否吸入香烟烟雾分别进行了叉生分析。结果(表4)显示,调整年龄、性别、高危职业、膀胱感染和体质指数后,开始吸烟年龄大于25岁且携带Arg/Arg基因型个体罹患膀胱癌的危险性为参比组的1.07倍(95%CI:0.49~2.35),开始吸烟年龄小于25岁且携带Arg/Arg基因型个体罹患膀胱癌的危险性是参比组的2.27倍(95%CI:1.12~4.62),而开始吸烟年龄小于25岁且携带Trp/Trp基因型个体罹患膀胱癌的OR值是6.21(95%CI:1.18~32.81)。在其它吸烟因素叉生分析中也观察到相似结果,提示虽然膀胱癌的危险性随着吸烟水平的增加而增加,Trp/Trp基因型个体罹患膀胱癌的危险性可能更大。相乘模型交互作用检验结果未发现吸烟与XRCC1194Trp/Trp基因型有明显交互作用(P值均大于0.05)。

3 讨 论

膀胱癌的病因迄今尚未完全阐明,但许多流行病学研究结果显示吸烟、职业性接触某些芳香胺、泌尿系统感染等可能是引起膀胱癌的重要病因[2]。香烟中含有多环芳烃、芳香胺和N,亚硝基化合物等多种致癌物质,环境致癌物经代谢活化后产生的亲电子物质及细胞在生理或者炎症等病理状态下产生的反应活性物质(如氧自由基、脂质过氧化物、一氧化碳、亲电子烷化剂等)均可引起DNA损伤,如果这些损伤不能及时有效地修复,将导致基因不稳定性增加,诱发细胞癌变。DNA损伤修复是一个涉及许多酶和蛋白质参与的复杂过程,其中任何一个基因表达降低或功能缺陷都会影响相应的修复能力[16]。人类X射线损伤修复交叉互补基因1(X,ray repair cross complementing group 1,XRCC1)是一种重要的DNA修复基因,定位于19q13.2,它编码的蛋白质与DNA连接酶Ⅲ相互作用,修复DNA单链断裂,并与DNA聚合酶β一起进行碱基切除修复[17~19]。对人类XRCC1基因DNA序列分析的结果显示,存在三个会导致对应氨基酸发生变化的非保守性位点,它们分别是C26304T(Arg194Trp)、G27466A(Arg280His)和G28152A(Ars399Gln)[20]。其中,26304位点CT的变异,可导致194密码子编码氨基酸ArgTrp改变, 从位置上看,194密码子位于XRCC1蛋白质与DNA聚合酶β结合区域和与PARP结合区域之间,因此该变异可能改变XRCC1的功能,从而影响个体的肿瘤易感性。

本研究显示上海市区人群的194Trp等位基因频率为26%,与已报道的中国河南林县(29%)[3]、江苏淮安(35%)[4]、台湾(27%)[5]及美国旧金山(25%)[20]等地区人群非常相近,高于文献报道的埃及人(5%)[6]、高加索人(6%)[7]和非洲裔美国人(5%)[8]。提示XRCC1基因Arg194Trp基因型存在着种族和地域的差异。

本研究发现XRCC1 Arg194Trp单核苷酸多态与膀胱癌易感性的关系不受年龄、性别及吸烟、职业等因素的影响,说明194Trp等位基因是膀胱癌的独立危险因素。虽然吸烟是膀胱癌的危险因素,但本研究未发现XRCC1基因 Arg194Trp多态与吸烟有增加膀胱癌危险性的交互作用存在。本研究结果与部分相关研究报道的结果相符,如Xing等[3]检测了433例中国河南林县食管癌患者和524例正常对照XRCC1基因194Arg/Trp多态性,结果发现,携带194Trp/Trp基因型者发生食管癌的危险性比194 Arg/Arg或194Arg/Trp基因型增加2.07倍(95%CI:1.34~3.20)。Chen等[9]对中国人群109例肺癌患者和109例正常对照的研究发现,194Trp/Trp 基因型个体发生肺癌的相对危险性增加(OR=3.06,95%CI:0.94~9.92)。但也有资料显示XRCC1 194Trp等位基因与肿瘤风险无关[5,6,10~12]。甚至在某些研究中,得出的结论与本实验结果相反,即发现 194位点变异降低某些部位肿瘤的发病风险[4,8,13,14],Stern等[13]对235例膀胱癌患者和213例对照人群的研究发现,至少携带一个194Trp变异基因型的个体与Arg/Arg纯合野生型相比,发生膀胱癌的相对危险性降低(OR=0.59,95%CI:0.3~1.0,P=0.06),此多态位点与吸烟无交互作用。Shen等[4]对188例胃癌患者和166例对照人群的研究发现,与Arg/Trp基因型和Trp/Trp基因型相比,Arg/Arg基因型患胃贲门癌的相对危险性显著增加(OR=1.86,95%CI:1.09~3.20),提示Trp等位基因可能降低个体的胃贲门癌易感性。有关XRCC1单核苷酸多态性与肿瘤易感性关系的研究结果尚存在很大分歧,这一方面可能与研究对象的种族差异、环境暴露的差异、疾病种类有关,另一方面可能与样本量大小、对混杂因素的控制以及对修饰因素的分析等有关。

本研究建立在以人群为基础的病例对照研究上,样本量较大,质量控制严格,研究中充分地考虑了可能混杂因素的影响,为XRCC1基因多态性与膀胱癌关系的评价提供了有价值的线索。但膀胱癌的发生是环境因素与遗传因素共同作用的结果,除了吸烟、职业等危险因素外,还涉及多种原癌基因的激活和许多抑癌基因的突变失活,就DNA修复基因本身而言,除了XRCC1外,还有XRCC3、XPD等,因此XRCC1基因194位点的多态性在膀胱癌中的作用有待于进一步研究。

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第9篇:基因多态性研究范文

【关键词】 吸烟 hOGG1 多态性 哈萨克族人群 肿瘤易感性

【Abstract】 Ojbective To study the polymorphism distribution of Ser326Cys on hOGG1 gene in hazakh population. Methods Ser326Cys polymorphism analysis on hOGG1 gene was determined by PCR-RFLP on 200 normal hazakh subjects. Results The frequencies of the allelic gene Ser/Ser, Ser/Cys, Cys/Cy were 0.49, 0.34, 0.17 respectively. The results were similar to those studied previously in Chinese and Japansese populations,but were different from those in Caucasian populations. The frequency of the allelic gene Cys/Cys in the smokers was higher than that in the nonsmokers(P

【Key words】 smoking; hOGG1; polymorphism; hazakh population; cancer susceptibility

吸烟是癌症,特别是肺癌、食管癌发生的重要危险因素,家族研究表明遗传易感性起重要作用,DNA修复能力下降的个体发生癌症的危险性增加。DNA中的鸟嘌呤残基受到攻击后,产生8-羟基鸟嘌呤(8-OHdG),它可以导致DNA链空间构象的改变,在DNA复制时引起G:CT:A颠换[1]。人类8-羟基鸟嘌呤糖苷酶(human 8-hydroxygumine glycosylase, hOGG1)是一种DNA修复酶,可以特异切除8-羟基鸟嘌呤,对损伤了的DNA进行还原修复[2,3]。

研究发现,在hOGG1基因中326密码子处的Ser/Cys多态性与其编码的酶活性密切相关。近年来,国内外已经有人开始研究hOGG1基因多态性与各种肿瘤或者疾病的关系[4~6],但是还没有哈萨克族人群中hOGG1基因多态性研究的报道,而哈萨克人群中食管癌高发。鉴于此,我们初步探索了哈萨克族人群中的hOGG1基因多态性与吸烟的关系。

1 材料与方法

在收集前进行一项问卷调查,如发现个体有肿瘤、重大疾患或者家族遗传性肿瘤史等情况,将会被排除在研究之外。共收集200名健康的、无任何血缘关系的新疆哈萨克族个体的2ml静脉血,放置于EDTA抗凝管中,用Takara DNA提取试剂盒提取DNA,于-20℃保存。用PCR-RFLP方法对hOGG1 的Ser326Cys基因型进行分析,引物为5′-ACTGTCACTAGTCTCACCAG-3′和5′-GGAAGGTGCTTGGGGAAT-3′,反应体系为50μl,含有2μl已提取的DNA作为模板,10×buffer 5μl(Mg2+ 包括在内),dNTP混合物8μl, 引物各1μl(20pmol/μl ),TaqDNA聚合酶0.5μl(Takara,Japan )。反应混合物先在94℃预热5min,然后在94℃40s,55℃40s,72℃40s的条件下进行35个循环,再在72℃下延伸10min。PCR产物用Fnu4HI限制性内切酶(Fenmentas)在37℃下切割16h,用2%的琼脂糖凝胶电泳分离酶切片断。

我们采用SPSS13.0软件对结果进行χ2检验。

2 结果

200名个体的平均年龄为39.1岁,73名女性,127名男性,75名吸烟,125名不吸烟。 产物经过Fnu4HI限制性内切酶切割后,产生了两种不同的条带,Ser/Ser基因型在200bp处有一条带,Ser/Cys基因型在200bp、100bp处各有一条带,Cys/Cys在100bp处有一个条带(如图1所示)。人群中基因频率处于Hardy-weinberg平衡状态(χ2为0.059,P=0.81>0.05),说明这些个体来自大的群体,个体间是随即婚配,不存在明显的自然的选择、迁移等因素对遗传平衡的影响。三种基因型Ser/Ser、Ser/Cys、Cys/Cy 的频率分别为 0.49、0.34、0.17。在哈萨克、中国人、日本人、韩国人当中,Cys/Cys等位基因的频率明显高于高加索人(见表1)。吸烟者中Cys/Cys突变基因型频率明显高于不吸烟者,前者几乎是后者的4倍,把Ser/Ser基因型与Ser/Cys基因型合并与Cys/Cys基因型进行比较,发现吸烟者与不吸烟者两组之间差异有显著性(fisher’s extract test,two sided P=0.001)(见表2)。1为100bp的DNA marker 2,3为Ser/Ser基因型 4为Cys/Cys基因型 5为Ser/Cys基因型表1 各种不同人群中hOGG1基因Ser326Cys多态性分布表2 吸烟与不吸烟两组hOGG1 Ser/Cys 基因型的比较

3 讨论

基因多态性是后基因时代的一个重要研究领域,研究表明,人类约有90%的肿瘤发生可能与环境中致癌因子有关,人群对各种致癌因子的反应,存在明显的差异,这种差异主要是由于肿瘤易患基因的多态性决定的,人们已经寄希望于它来定位肿瘤、精神疾患、心血管疾病和糖尿病等一系列多基因复杂疾病的主基因[13]。

细胞的有氧代谢过程以及细胞环境诱变剂,如紫外线、电离辐射、化学物质等等,均可产生物活性氧(Reactive oxygen species, ROS),而基因组DNA容易受到ROS的攻击而形成DNA氧化损伤[14]。在DNA氧化损伤中,8-OHdG 形成的频率最高,致突变能力最强,是肿瘤发生和发展的重要因素,其修复能力与个体癌症的易患性密切相关[15~19],许多资料都表明癌症组织内DNA中8-OHdG的含量明显高于癌旁组织[20]。而hOGG1基因是人体细胞中DNA氧化损伤修复的关键酶,具有特异的切除和修复8-OHdG,在维持基因组稳定中肿瘤预防上具有举足轻重的作用。人群流行病学研究显示:hOGG1基因在不同人群存在遗传多态性,并与肿瘤易患性密切相关,其突变或者缺失将会增加个体罹患肿瘤的风险[21,22],有报道指出hOGG1变异基因型编码的蛋白,清除8-OHdG、修复DNA的能力显著低于hOGG1野生型基因型编码的蛋白[23~26],体外实验发现Cys/Cys的修复能力比Ser/Ser要约低7倍[27]。

肿瘤发病率目前排在新疆所有病症的第一位。其特点是:食管恶性肿瘤以哈萨克族最高,且远高于其他民族的患癌率。本研究对新疆哈萨克族正常人群中的hOGG1基因Ser/Cys的多态性进行了分析,结果发现频率分布情况与以往研究的日本人、中国人、韩国人相似,而与几种高加索白人有很大的不同,这也表明hOGG1基因Ser/Cys的多态性的分布与人种的不同有很大的关系,吸烟者与不吸烟者中hOGG1基因Ser/Cys的多态性的分布差异有统计学意义,尤其是Cys/Cys的频率前者将近是后者的4倍,这表明hOGG1基因多态性与吸烟有很大的关联,这是因为香烟中含有许多致癌物质,香烟成分溶于水或食物中脂质过氧化物所产生的ROS,可直接作用于脱氧核糖核酸,使其链断裂成碎片,特别是对存在有癌基因细胞的脱氧核糖核酸破坏更明显,从而导致基因突变,引起携带Cys/Cys的个体中修复能力降低,造成8-OHdG在基因组中存留而导致了相关的G:CT:A突变的积累,以至使发生肿瘤的风险性增加。

我们进一步的工作是要研究hOGG1基因在不同肿瘤、不同人群中的多态分布情况,以深入了解8-OHdG及其hOGG1修复途径与人类特定肿瘤发生的确切关系,同时探讨hOGG1多态是否可以作为个体肿瘤易患性的一个预警性标志物,能否在肿瘤风险性评价当中起到重要作用。当然,肿瘤的发生是一个多阶段和多基因参与的过程,单个基因的改变是不足以解释肿瘤发生的机制,因此,预测特定肿瘤的风险必须考虑多指标联合的应用。

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