吳安黛，葉鋅銘，高和香，李　俊,趙　晨

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碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼遺傳易感性的關(guān)系

吳安黛1，葉鋅銘1，高和香1，李俊1,趙晨2

Relationship of carbonic anhydrase Ⅱ gene polymorphism with primary open angle glaucoma genetic susceptibility

An-Dai Wu1, Xin-Ming Ye1, He-Xiang Gao1, Jun Li1, Chen Zhao2

Citation:Wu AD, Ye XM, Gao HX,etal. Relationship of carbonic anhydrase Ⅱ gene polymorphism with primary open angle glaucoma genetic susceptibility.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(2):234-236

摘要

目的：分析碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼遺傳易感性的關(guān)系。

方法：選取2012-01/2014-12在麗水市人民醫(yī)院進(jìn)行診治的原發(fā)性開(kāi)角型青光眼患者(觀察組)50例與在麗水市人民醫(yī)院門(mén)診部體檢的健康人(對(duì)照組)50例進(jìn)行試驗(yàn)觀察，常規(guī)肘靜脈取血，使用聚合酶鏈反應(yīng)和限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)測(cè)試碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性的特點(diǎn)。

結(jié)果：兩組患者在和rs10504813位點(diǎn)rs3758078位點(diǎn)的分布符合哈迪-溫伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)，且試驗(yàn)結(jié)果顯示在rs10504813位點(diǎn)中，兩組的基因型頻率的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但在等位基因頻率分布之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組在rs3758078位點(diǎn)的基因型頻率以及等位基因頻率的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組患者在碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性進(jìn)行單倍型分析發(fā)現(xiàn)，TAC單倍型攜帶者出現(xiàn)原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的風(fēng)險(xiǎn)較小。

結(jié)論：碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的患病風(fēng)險(xiǎn)存在一定的關(guān)聯(lián)，rs3758078位點(diǎn)基因平衡可能是患病風(fēng)險(xiǎn)低的主要原因；TAC單倍型攜帶者出現(xiàn)原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的風(fēng)險(xiǎn)較小。

關(guān)鍵詞：碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性；原發(fā)性開(kāi)角型青光眼；遺傳易感性

引用：吳安黛，葉鋅銘，高和香，等.碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼遺傳易感性的關(guān)系.國(guó)際眼科雜志2016;16(2):234-236

0 引言

目前醫(yī)學(xué)界中對(duì)于碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的遺傳易感性關(guān)系尚未有比較明確的學(xué)說(shuō)和理論支持[1]。我們通過(guò)選取麗水市人民醫(yī)院50例原發(fā)性開(kāi)角型青光眼患者與50例健康人進(jìn)行碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的遺傳易感性關(guān)系探索，現(xiàn)研究如下。

1 對(duì)象和方法

1.1對(duì)象選取2012-01/2014-12在麗水市人民醫(yī)院進(jìn)行診治的原發(fā)性開(kāi)角型青光眼患者(觀察組)50例與在麗水市人民醫(yī)院門(mén)診部體檢的健康人(對(duì)照組)50例進(jìn)行試驗(yàn)觀察，觀察組50例患者中有男28例，女22例，年齡23~73(平均40.6±0.8)歲，病程為3~13(平均3.2±1.5)mo；對(duì)照組50例健康人中有男26例，女24例，年齡25~75(平均41.3±1.0)歲。觀察組患者均符合下述條件：(1)高眼壓下房角鏡可觀察到房角開(kāi)發(fā)[2]。(2)檢測(cè)到患者眼壓超過(guò)21mmHg至少兩次，且1d內(nèi)眼壓波動(dòng)超過(guò)6~8mmHg[3]。(3)眼底檢查：C/D≥0.3，并且出現(xiàn)不同程度的視盤(pán)改變[4]。(4)視野檢查發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)不同程度的青光眼性視野缺損[5]。(5)OCT檢測(cè)發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)視神經(jīng)纖維層損壞[6]。對(duì)照組所選健康人無(wú)原發(fā)性開(kāi)角型青光眼家族患病史、其他類(lèi)型眼部疾病。

1.2方法兩組患者常規(guī)肘靜脈取血3~5mL，使用乙二胺四乙酸鈉鹽抗凝，并于-70℃冷庫(kù)中保存。使用酚抽提法提取DNA，并使用PCR和限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)測(cè)試碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性的特點(diǎn)[7]。聚合酶鏈反應(yīng)提取20μL，pH8.2蒸餾水13μL，聚合酶鏈反應(yīng)緩沖液1μL，Thermusaquaticus聚合酶0.5μL。聚合酶鏈反應(yīng)條件為97℃時(shí)預(yù)變性300s，并以下述條件進(jìn)行30個(gè)循環(huán)：94℃變性0.17min，50℃退火0.5min，72℃延伸0.5min，并與70℃時(shí)延伸600s。使用聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增后，取50~100ng聚合酶鏈產(chǎn)物進(jìn)行限制性核酸內(nèi)切酶消化試驗(yàn)。觀察兩組的基因分布特點(diǎn)，分析碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼遺傳易感性的關(guān)系。

2 結(jié)果

2.1 rs10504813位點(diǎn)的基因分布特點(diǎn)在rs10504813位點(diǎn)中，兩組的基因型分布符合哈迪-溫伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)且兩組的基因型頻率的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但在等位基因頻率分布之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

2.2 rs3758078位點(diǎn)基因分布特點(diǎn)兩組患者在rs3758078位點(diǎn)的分布符合哈迪-溫伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium),兩組在rs3758078位點(diǎn)的基因型頻率以及等位基因頻率的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表2。

2.3單倍型分析兩組患者在碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性進(jìn)行單倍型分析發(fā)現(xiàn)，TAC單倍型攜帶者出現(xiàn)原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的風(fēng)險(xiǎn)較小。

3 討論

青光眼是臨床中一種常見(jiàn)的眼部疾病，其具有較高的遺傳患病風(fēng)險(xiǎn)，原發(fā)性開(kāi)角型青光眼(primary open angle glaucoma，POAG)是青光眼發(fā)病率較高的一種類(lèi)型，約占青光眼總類(lèi)型的50%[8]。碳酸酐酶抑制劑(carbonic anhydrase inhibitors)是臨床中一種治療青光眼高眼壓的藥物，碳酸酐酶Ⅱ在眼球中具有較高的敏感性，也是房水生成過(guò)程中的重要同工酶[9]。

碳酸酐酶是一種含鋅金屬酶，其能夠逆向性促進(jìn)二氧化碳溶水反應(yīng)，并對(duì)于人體各種生理活動(dòng)起到了重要的作用[10]。相關(guān)文獻(xiàn)指出，在高等脊椎動(dòng)物中目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有15種同工酶，其主要對(duì)呼吸循環(huán)、體液分泌、生物合成反應(yīng)、腫瘤產(chǎn)生以及骨質(zhì)的吸收等生理功能反應(yīng)進(jìn)行參與[11]。在15種同工酶中，醫(yī)學(xué)界對(duì)于碳酸酐酶Ⅱ基因的研究較多，發(fā)現(xiàn)其在同工酶中的二氧化碳水合效率最高[12]。碳酸酐酶Ⅱ由單個(gè)基因編碼構(gòu)成，也就是碳酸酐酶Ⅱ基因。碳酸酐酶Ⅱ基因在人體中多個(gè)組織中存在，例如肺泡、腎小管、腦組織等。二氧化碳雖然在自然的環(huán)境中也能夠進(jìn)行水合反應(yīng)，但碳酸酐酶Ⅱ基因能夠大大的提高水合反應(yīng)效率[13]。碳酸酐酶Ⅱ促進(jìn)二氧化碳水合反應(yīng)雖然是一個(gè)簡(jiǎn)單的化合反應(yīng)，但是其反應(yīng)生成的二氧化碳、氫分子與碳酸氫根與青光眼的出現(xiàn)有一定的聯(lián)系。

抑制睫狀體上皮細(xì)胞中存在著碳酸酐酶Ⅱ，主要是為了控制眼壓，當(dāng)碳酸酐酶Ⅱ使得二氧化碳水合反應(yīng)而產(chǎn)生的碳酸氫根由細(xì)胞分泌或血管滲透等途徑流向房水中，而機(jī)體為了使得房水中的電解質(zhì)平衡，房水中的鈉分子增加，使得房水的滲透壓增加，并且讓體內(nèi)的水分向房水滲透，維持房水中的酸堿平衡。而有效的抑制碳酸酐酶Ⅱ，能夠減少水合反應(yīng)生成的碳酸氫根，降低房水的產(chǎn)生以此達(dá)到降低眼壓的目的。目前醫(yī)學(xué)界對(duì)于碳酸酐酶Ⅱ的研究?jī)H在心肌梗塞、癌癥與腫瘤生成等進(jìn)行[14]。青光眼具有較高的致殘率，且我國(guó)的青光眼患者約占總?cè)藬?shù)的0.23%~1.68%，且大部分青光眼呈現(xiàn)出具有遺傳性特征，在DNA的遺傳中呈現(xiàn)顯性或隱性。原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的直系親屬的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是正常人的10倍。原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的遺傳敏感性是由多個(gè)基因完成的，單個(gè)基因點(diǎn)位對(duì)碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的相關(guān)性研究所提供的信息是有限的[15]。因此，我們選取了2個(gè)基因點(diǎn)位進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)，兩組患者在和rs10504813位點(diǎn)、rs3758078位點(diǎn)的分布符合哈迪-溫伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium)，且試驗(yàn)結(jié)果顯示在rs10504813位點(diǎn)中，兩組的基因型頻率的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但在等位基因頻率分布之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組在rs3758078位點(diǎn)的基因型頻率以及等位基因頻率的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組患者在碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性進(jìn)行單倍型分析發(fā)現(xiàn)，TAC單倍型攜帶者出現(xiàn)原發(fā)性開(kāi)角型青光眼的風(fēng)險(xiǎn)較小。從中可以推斷出，碳酸酐酶Ⅱ基因多態(tài)性與原發(fā)性開(kāi)角型青光眼具有一定的關(guān)系，能夠?yàn)榕R床研究原發(fā)性開(kāi)角型青光眼遺傳易感性提供可參考的依據(jù)。

表1　兩組患者在rs10504813位點(diǎn)中的基因型分布個(gè)(%)

表2　兩組患者在rs3758078位點(diǎn)中的基因型分布個(gè)(%)

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·臨床論著·

Foundation item:National Natural Science Foundation of China(No.81222009)

1Department of Ophthalmology, Lishui People’s Hospital，Lishui 323000, Zhejiang Province, China；2Department of Ophthalmology, the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，Nanjing 210029, Jiangsu Province, China

Correspondence to:An-Dai Wu. Department of Ophthalmology, Lishui People’s Hospital，Lishui 323000, Zhejiang Province, China. 3183339200@qq.com

Received：2015-09-23Accepted：2016-01-11

Abstract

?AIM:To analyze the relationship of carbonic anhydrase Ⅱ gene polymorphism with primary open angle glaucoma genetic susceptibility.

?METHODS:From January 2012 to December 2014, 50 cases in our hospital for treatment of primary open angle glaucoma (study group) and 50 cases in outpatient department of our hospital for health examination (control group) were tested. The conventional elbow venous blood was taken. The use of polymerase chain reaction (PCR) and restriction fragment length polymorphism test were used to detect the characteristics of carbonic anhydrase Ⅱ gene polymorphism.

?RESULTS:The locus site of rs3758078 and rs10504813 of the two groups were in line with Hardy - Weinberg equilibrium law (Hardy-Weinberg equilibrium).The results displayed in rs10504813 site, the difference of genotype frequencies between the two groups was not statistically significant (P>0.05). But the difference in allele frequencies between the two groups was statistical significance (P<0.05). The differences of locus genotype and allele frequencies between the two groups in rs3758078 had no statistical significance (P>0.05). After the carbonic anhydrase Ⅱ polymorphism haplotype analysis in the two groups, TAC(Tracking area code of cell served by neighbor Enb) haplotype carriers appeared lawer risk of primary open-angle glaucoma.

?CONCLUSION:There is certain relation between the polymorphism and the risk of carbonic anhydrase primary open-angle glaucoma, and rs3758078 locus balance may be the main reason for low risk;TAC haplotype carriers appear lower risk of primary open angle glaucoma.

KEYWORDS:?carbonic anhydrase Ⅱ gene polymorphism;primary open angle glaucoma;genetic predisposition

DOI:10.3980/j.issn.1672-5123.2016.2.09

收稿日期：2015-09-23 修回日期： 2016-01-11

通訊作者：吳安黛.3183339200@qq.com

作者簡(jiǎn)介：吳安黛，本科，住院醫(yī)師，研究方向：青光眼。

基金項(xiàng)目：作者單位：1(323000)中國(guó)浙江省麗水市人民醫(yī)院眼科;2(210029)中國(guó)江蘇省南京市，南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院眼科