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婴儿血症遗传要素研究

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影响新生儿高未结合胆红素血症遗传因素除主要有血型不合外,近年来的研究主要集中在尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶 1A1 ( uridine-diphosphate-glucuronosyltransferase 1A1,UGT1A1 ) 基因突变[1]、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶( glucose-6-phosphate dehydro-genase,G6PD) 基因突变[2]和有机阴离子转移因素2[3]( organic anion transporter 2,OATP2) 等方面。在对 UGT1A1 Gly71Arg、UGT1A1 TATA 盒和 G6PD 基因突变与新生儿高未结合胆红素血症关系的研究中,国内外不同地区的学者所得出的结论有较大的差异[4-6]。为了解影响深圳地区新生儿高未结合胆红素血症发生的遗传因素,本研究检测了本地区 72 例高未结合胆红素血症患儿及 65 例正常新生儿的UGT1A1 基因启动子 TATA 盒、外显子 1( Exon 1) 和外显子 5( Exon 5) 及本地区两种主要 G6PD 突变基因型,现报道如下。

1 资料与方法

1. 1 研究对象

72 例高未结合胆红素血症患儿均为 2008 年 1 月至2011 年 5 月间入住我院新生儿科的足月新生儿( 病例组) ,另选取 65 例本市其他医院产科病房的正常足月新生儿为对照组,均为汉族。ABO、Rh 血型不合者,早产、低出生体重儿,巨大儿及有其他疾患如缺氧窒息、败血症等除外。两组间胎龄、母乳喂养率、出生体重等差异无统计学意义。所有病例符合第 4 版《实用新生儿学》新生儿病理性黄疸的诊断标准,并排除高直接胆红素血症[7]。

1. 2 方法

1. 2. 1 材料 抽取 2 mL EDTA 抗凝静脉血,用DNA 抽提试剂盒( QIAGEN 公司) 提取全血白细胞基因组 DNA,-20℃保存基因组 DNA。根据人类基因文库数据,采用 Primer Premier 5.0 引物设计软件,设计 UGT1A1 基因启动子 TATA 盒、Exon 1 和 Exon 5,G6PD 基因 Exon 12 和 β-actin 阳性对照共 5 对引物。引物序列及相关参数见表 1。本研究参考序列 Gen-Bank 登录号为 NC_000002. 11 和 NM_000402. 3。

1. 2. 2 TATA 启动子、Exon 1、Exon 5 和 G6PD 基因扩增体系及相应程序 PCR 反应体系( 总体积50 μL) : ddH2O 36. 75 μL,10 × Buffer( 含 Mg2 +) 5.0 μL,dNTP( 2. 5 mmol / L) 4. 0 μL,Ex Taq 酶 ( 5 U / μL)0. 25 μL,上、下游引物 ( 10 μmol / L) 各 1. 0 μL,模板 2. 0 μL。PCR 反应程序: 95℃预变性 10 min; 然后 94℃变性 30 s,50℃ 退火 30 s,72℃ 延伸分别为45 s、45 s、40 s、30 s,35 个循环; 最后 72℃ 延伸10 min,10℃ 延时。

1. 2. 3 PCR 产物测序 UGT1A1 基因 ( Exon 5、Exon 1) 和 G6PD 基因采用 PCR 产物正向测序,UGT1A1( TATA 盒) 则采用 PCR 产物反向测序,对于发现突变位点的 A( TA) 6TAA > A( TA) 7TAA、Exon1 211G > A、G6PD 1376 G > T 和 G6PD 1388 G > A 4个基因,分别重复测序。

1. 2. 4 克隆验证 针对突变位点 Exon 1 211G > A和 TATA 盒插入突变各选5 例样本,G6PD 1376 G > T和 G6PD 1388 G > A 各选 2 例样本进行克隆构建。连接使用 Promega pGEM-T easy vector,连接反应体系为 2 × Ligation Buffer 5 μL,pGEM-T easy vector0. 5 μL,T4 Ligase( 3 U / μL) 1 μL,PCR 产物 3. 5 μL。上述连接产物转化 DH5α 感受态细胞,挑取单个克隆子并进行测序,测序结果与 PCR 产物测序结果进行对比。

1. 3 统计学分析

用 SPSS 17.0 统计软件进行数据分析。基因型频率、等位基因频率采用 χ2检验。UGT1A1 Gly71Arg基因多态性、UGT1A1 TATA 盒基因多态性和 G6PD基因突变对新生儿高未结合胆红素血症影响的优势比( odds ratio,OR) 和 95% 可信区间( CI) 用二分类变量 logistic 回归分析,P <0. 05,OR >3,95% CI 值不包含1 为差异有统计学意义。

2 结果

2. 1 PCR 产物分析

病例组和对照组样本的基因型通过 PCR 产物测序确定,有突变位点的样本进行克隆构建,其克隆子测序结果与 PCR 产物测序结果完全一致。

2. 2 两组 UGT1A1 Gly71Arg 多态性基因型分布及等位基因频率的比较

病例组和对照组 UGT1A1 Gly71Arg 多态性的基因型 分 布 差 异 有 统 计 学 意 义 ( χ2= 22. 278,P < 0. 01) ; 病例组 Arg 等位基因频率明显高于对照组( χ2= 9. 584,P = 0. 002) 。见表 2。2. 3 两组 UGT1A1 TATA 盒多态性基因型分布及等位基因频率的比较病例组和对照组UGT1A1 TATA 盒多态性的基因型分布差异无统计学意义( χ2= 0. 887,P = 0. 394) ;病例组 A( TA) 7TAA 等位基因频率与对照组比较差异亦无统计学意义( χ2= 0 . 790 ,P = 0 . 374 ) 。见表 3。

2. 4 UGT1A1 Gly71Arg 基因多态性对新生儿高未结合胆红素血症发生的影响

UGT1A1 Gly71Arg 基因多态性对新生儿高未结合胆红素血症发生的 OR 值为 5. 468,95% CI 为2. 274 ~ 12. 818,P < 0. 001,提示 UGT1A1 Gly71Arg基因突变是新生儿高未结合胆红素血症发病的危险因素。见表 4。

2. 5 UGT1A1 TATA 盒基因多态性对新生儿高未结合胆红素血症发生的影响

UGT1A1 TATA 盒基因突变多态性对新生儿高未结合胆红素血症的 OR 值为0.668,95%CI 为0.266 ~1. 778,P = 0. 440,提示 UGT1A1 TATA 盒基因突变不是新生儿高未结合胆红素血症发病的危险因素。见表5。

2. 6 G6PD 基因突变对新生儿高未结合胆红素血症发生的影响

G6PD 基因突变对新生儿高未结合胆红素血症的OR 值为 5. 081,95% CI 为 1. 070 ~ 24. 133,P = 0. 041,提示 G6PD 基因突变是新生儿高未结合胆红素血症发病的危险因素。见表6。

3 讨论

通常认为 UGT1A1 活性的缺陷是引起新生儿高未结合胆红素血症的一个关键因素[1]。未结合胆红素进入肝细胞后,需要在肝细胞内经清除胆红素的关键酶,即 UGT1A1 的作用下,与葡萄糖醛酸结合成为水溶性的结合胆红素而排出体外[8-9],若UGT1A1 活性下降,导致肝脏内未结合型胆红素向结合型胆红素的转化过程发生障碍,从而引起以血清未结合型胆红素水平升高为主的临床症状。

UGT1A1 的编码基因定位于染色体 2q37,现已发现30 多个 UGT1A1 基因突变位点,分别位于启动子区域和 5 个外显子中[10-12]。UGT1A1 基因变异包括两种类型: ( 1) TATA 盒 TA 突变型,欧洲和亚洲人常见有 TA 插 入,使 正 常 A ( TA) 6TAA 突 变 为A ( TA) 7 TAA[10,13],非洲血统人群中存在5 个和8 个TA 重复子。( 2) 单碱基突变中 UGT1A1 的 Gly71Arg( 即 Exon 1 211G > A) 较 为 多 见,另 外 UGT1A1Pro229Gln、第 4 外显子 Arg367Gly、第 5 外显 子Tyr486Asp 的突变等也有报道[9,14]。

国外 Akaba 等[1]报道 Gly71Arg 突变高频率与日本、朝鲜及中国人中较高的新生儿高胆红素血症发生率有关。2002 年 Yamamoto 等[15]报道日本新生儿高胆红素血症 Gly71Arg 突变等位基因频率明显高于对照组,但此突变在高加索白人中很少见[16]。本研究表明 UGT1A1 Gly71Arg 突变等位基因频率明显高于对照组的基因频率,表明 UGT1A1Gly71Arg 基因突变对新生儿高未结合胆红素血症的发生有显著性影响。1

998 年 Beutler 等[17]对欧洲血统的高加索白人、亚洲人、非洲血统美国人进行 UGT1A1 启动子区TA 重复数的研究,发现白种人 A( TA) 7TAA 等位基因频率为 0. 387,亚洲人为 0. 16,非洲血统人群中存在 5 个和 8 个 TA 重复子的启动子突变。本研究中病例组 A ( TA) 7 TAA 等位基因频率与对照组差异无统计学意义。在国内,研究 UGT1A1 Gly71Arg、UGT1A1 启动子区 TA 重复数、G6PD 基因突变与新生儿高未结合胆红素血症发生间的关系的课题较少。2005 年傅雯萍等[4]报道 G6PD 缺陷同时存在 Gly71Arg 突变使新生儿高胆红素血症发病增加,而单一 G6PD 缺陷或单一存在 Gly71Arg 突变与高胆红素血症发病无关。2008 年傅雯萍等[5]报道 UGT1A1 TATA 盒基因突变与新生儿高胆红素血症的发病无关。田桂英等[6]认为 UGT1A1 基因 G1y71Arg 变异可能是汉族母乳性新生儿黄疸的发病原因之一。本研究显示UGT1A1 Gly71Arg 突变和 G6PD 突变两者可能都是新生儿高未结合胆红素血症的发病原因,而UGT1A1 基因启动子 TATA 盒基因突变与之无关。本研究结果与上述国内研究报道类似,但不尽相同,可能因研究对象的地域分布不同而略有差异。